采矿工业应用

      采矿工业环境条件恶劣，井下机械不可避免地接触盐水、矿酸，以受腐蚀和磨损的考验。因此，采矿机械需要进行表面保护。矿井顶板支撑系统中，常用电镀硬铬作为液压支柱的防腐蚀耐磨损保护层。然而，由于硬铬表面裂纹、多孔，使用中经常因为腐蚀严重以致液压支柱被咬死而无法动作。高压液压缸的这种问题更加严重。在高压工作下，镀层受到拉伸，使得高内应力的硬铬层的裂纹进一步加剧。这种情况下，采用25um厚的压应力的高磷化学镀镍层做保护，当液压支柱受高压拉伸时，化学镀镍层不会产生裂纹，并能够经受住地下煤矿环境的腐蚀与磨损。在某些露天采矿生产中，例如采选肥料用的磷矿石，要使用高压泵和喷射泵嘴，此时，腐蚀和冲蚀问题相当严重，但耐蚀耐磨的化学镀镍层的应用便可防止机械零件过早损坏。

迄今为止,化学镀镍的发展已有50多年的历史.经过半个多世纪的研究开发,化学镀镍已进入发展成熟期,其目前的现状可概括为：技术成熟、性能稳定、功能多样、用途广泛.用化学镀镍沉积的镀层,有一些不同于电沉积层的特性.

由于化学镀镍层含磷(硼)量的不同及镀后热处理工艺的不同,镀镍层的物理化学特性,如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化,是其他镀种少有的.所以,化学镀镍的工业应用及工艺设计具有多样性和专用性的特点.

     化学镀镍是指在施镀过程中不需要外加电流，主要依靠基体表面的自催化作用，通过可操控的氧化还原反应将镍离子还原并沉积在基体上的反应。当pH＞6时，倘若溶液中不存在与镍离子络合的络合剂，镍离子不可避免的要发生水解，生成氢氧化镍沉淀，为了使镀液稳定，在化学镀镍溶液中通常选用有机酸及其盐作为络合剂［1］。

     化学镀中络合剂主要有三种作用:1)在酸性镀液中防止亚磷酸镍沉淀形成;2)作为缓冲剂，阻止pH过快降低;3)降低游离镍离子的浓度，提高镀液的稳定性［2］。化学镀镍常用的络合剂有柠檬酸、乳酸、丁二酸、氨基乙酸、苹果酸、丙酸、甘氨酸、氨基醋酸、酒石酸、硼酸和水杨酸等［3］。本文通过络合剂的单因素试验，获得了厚度大致相同的Ni-P合金镀层，并运用正交试验探讨了复合络合剂对化学镀镍沉积速率和耐蚀性的影响。