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    众所周知，化学镀层以其优异的性能，越来越多地赢得了人们的信任，它的应用范围也覆盖了工业生产的各个领域，虽然它在国内从早期的研究到工业化应用只走了十几年的路程，但是发展速度是惊人的，其潜在的发展空间也是巨大的，随着我们国家工业的发展、各项工业基础的健全，人们对化学镀镍更加全面的认识以及全民环保意识的加强，未来几年，化学镀必然迎来其高速发展的又一个春天，我们这些站在化学镀应用最前沿的工程技术人员有责任也有义务把我们这项民族产业更好、更快的发展起来。 
　　今天我们就着重讲一下化学镀在工业中的应用。我们在全国的生产线比较多，接触的工业类型也比较齐全，那我就把我们在工业中的应用经验与大家交流一下，也把前面我们对工艺的学习加以巩固。 
化学镀镍的工业应用主要围绕着它的几大特点： 
1. 均镀、深镀能力（也就是对各种几何形状，尤其是深孔、盲孔工件的表面镀覆，主要针对其无孔不入的特点）； 
2.优异的防腐性能（也就是化学镀层非晶态的特点，特别是在油田化工设备、海洋、岸基设备等上的镀覆）； 
3. 良好的可焊性（尤其是对在镀层表面进行锡焊的工件的镀覆）； 
4. 高硬度与高耐磨性能（主要是对汽配、摩配、各种轴类、钢套、模具的表面镀覆）；
5.电磁屏蔽性能（主要对计算机硬盘、飞机接插件等电子元器件的表面镀覆）； 
6.适应绝大多数金属基体表面处理的特性（主要对铝及铝合金、铁氧体、钕铁硼、钨镍钴等特殊材料的表面镀覆）； 
　　另外就是化学镀镍大规模应用的低成本，操作简便性，清洁生产的环境效应。我想环境效应这一点是非常重要的。化学镀镍是一项标准的清洁生产工艺，这里我想多说几句，所谓清洁生产就是指采用无污染少污染的原材料及没有污染或少污染的生产工艺，把污染源消灭在产品的制造过程中，而不是像我们传统的生产工艺，先污染后制理，浪费人力、物力、财力，也浪费资源，资源对我们来说是宝贵的，这是我国可持续发展的关键，也是未来几年我们化学镀镍进行大规模工业应用的一张王牌。 
　　化学镀镍的优点很多，这也是它能在各个工业领域广泛应用的主要原因，但是在这里我也希望大家记住一点，化学镀镍不是万能的，它只是表面处理技术中的一种，有很多新的化学镀领域等待我们去研究。有人想得到所有的优点，这是不可能的，世上也没有万能的东西，我们在工业应用中应该记住四个字：扬长避短。充分发挥化学镀镍的长处，让它尽显神通，要用得恰到好处。
一、化学镀镍在电子工业中的应用 
　 这个行业中应用得很多样，应用化学镀镍的特性也很多，除了传统的防腐、均镀等外，还有可焊性、电磁屏蔽性能等等。对计算机硬盘的表面镀覆我们前面已经很详细的讲到了。
    前面提到的散热片在电子工业中也有大量的应用，半导体元件工作时也会产生大量的热量，如何冷却，我们就会选择导热性能良好的铝及铜作为散热片的基材。铝的表面处理，自然是化学镀的天下了。
    另外，大量的连接器采用化学镀镍以提高耐腐蚀性和耐磨性。应用的性质是润滑性、硬度、可焊性、导电性和良好的外观。现在国内大多飞机上的连接件（配照片）为化学镀镍，但三机部一些苏式的镀液配方几乎是一次性的，浪废很大，污染不小，同乎失去了化学镀的绿色环保特征。
    军用的电子元件是要求更高的，尤其是海洋气候条件下的，还要更高的防腐性能，如岸雷达的散热系统、要求保护的电磁屏蔽保护罩等。
二、化学镀镍在化学工业中的应用 
　 化工行业必然要接触各种腐蚀的药品，这些腐蚀介质在生产、运输、贮藏中要对设备、容器、管道产生腐蚀（配照片），而且这些流体在运动中都是高速，高速的冲击无疑加速了腐蚀，每年全国因设备腐蚀而造成的损失、浪费都是数以亿计的，这是个很痛心的数字，但也为我们提供了广阔的市场空间。 
　　为了减轻腐蚀，增强设备的安全性，减少在运输与贮存过程中的损失，我们想到了化学镀镍。因为化工设备及管道要么形状复杂，要么管道细长，是很多表面处理技术没有办法的，而化学镀镍可以在任何镀液泡得到地方得到厚度均匀的镀层。而且化学镀层的晶体结构特殊，当磷含量高于 10% 时，它的表面呈现非晶态，我们也可以把它叫做玻璃态，表面就是非晶合金，没有晶粒边界，而腐蚀点又常会在晶粒边界上产生，也就是我们常说的晶间隙腐蚀。我们对设备施以至少 30 微米的厚层，如果要求更高，镀层还要加厚，当然这需要通过实验得出。必需提到的一点是，化学镀层是阴极保护镀层，它是通过牺牲自己来对基体提供保护的，所以镀层的无孔隙是非常重要的，通常镀层是 15 微米无孔隙的，如果想达到防腐效果，我们就必需把镀层控制在这个数字以上，一旦基体裸露，局部的原电池反应就会使基体变成了阳极，那么就等于基体对镀层产生了保护，腐蚀介质就会首先腐蚀基体，换句话说，此时有镀层还不如没有镀层腐蚀慢，反而成了负担。所以我们要加倍小心。 
　　有一个例子，我们对铸铁件的施镀，例如一些阀门（配照片），由于铸铁表面比表面积很大， 15 微米也难以做到完全覆盖，各位要在镀覆的过程中先确定镀层的厚度，一般铸铁表面的镀层厚度应为 40 微米左右。而且铸铁属于高碳型，在一些经过切削的表面可能会更高，所以我们要在除锈与活化时注意活化时间，不然表面碳析出，会大大影响镀层的光洁度与结合力。 
　　阀门是化学工业中的易耗品，我们浙江省内的阀门厂也很多，由于阀体内形状复杂，普通的表面处理方法无法获得均匀且耐蚀的保护层。但化学镀镍层可以办到这一点，在此行业中我们甚至可以和不锈钢一分高下。例如：氯碱工业中用于浓缩氢氧化钠的控制阀，是一种蝶阀（配照片），低碳钢阀门加上 50 微米厚的低磷化学镀层的腐蚀速度仅为不锈钢阀的一半，而价格却只有它的五分之一。油气管道中的安全阀（配照片），它的使用过程中最多只有一次使用，要求在紧急情况下关闭阀门，隔离油气源，需要阀门在很久不用的情况下能一次关闭成功，这无疑是一种挑战，这种安全性能要求高的零件，我们一般采用 80 微米以上的镀层，以确保其可靠性，此时，成本可能已经不是什么大问题了。 
　　高磷镀层对氯离子的防腐性能是十分出色的，优于不锈钢，对于氯碱工业及其它与氯有关的产品如：氯化亚砜、磷酰氯、三氯甲苯、苯酰氯等设备的防腐，化学镀镍是首选方法。这样的设备稳定性、安全性能是非常重要的，因为此类产品都有毒，我们往往要对其有多重的防范措施，其中化学镀镍就是最重要的一环。 
　　我们把在海洋气候条件下工作的设备也归于这一类吧，海洋气候条件下，腐蚀最严重的就是盐零和氯离子了，我们国家有一万八千公里的海岸线，所以要进行防腐的设备（配照片）也很多，从海上钻井平台、船只舰艇、岸基雷达、导弹发射系统控制系统等等。在一些要求很高的条件下我们还要配合其它表面处理方法，靠单一的化学镀镍是不能达到要求的，例如：航母的飞机起降跑道。当然我们现在还没有航母，如果有的话，我们是可以有能力让它的表面性能与国行一致的。
三、化学镀镍在力传感器上的应用 
　　力传感器（配照片）是个不大的行业，但却是国内应用化学镀技术比较普遍的行业。这与此国外的发展有关。
　　传感器的主体是一块弹性体，它的材料多为 40CrNiMo ，也有一些为纯铝。因为它需要对压力产生必要的弹性形变，所以它的形状做得很特殊，这就为化学镀的均镀特点提供了用武之地。还有一些弹性是应用在化工行业的，做一些计量用，这可以在表面应用高磷的化学镀层。全国共有传感器厂家， 3000 多家，其中大型厂也有几十家，中国是全世界最大的弹性体生产国，其潜在的市场也是很大的。我们在传感器的表面应用了 15 微米的中磷全光亮镀层并加以钝化封闭。于是经过精磨的弹性体光亮如镜，现在国内很多厂家都在应用此种镀层，出口很多国家，美国、印度、东南亚产的秤都有一块“ Made In China ”的弹性体。 
　　这里我们讲几句题外话，我们说化学镀技术在传感器上应用的三个一，第一个一是一个机会让我们把化学镀镍技术应用到了传感器的表面处理当中来，最早，我们的高档传感器为不锈钢材料，成本很高，在国际市场的竞争力不强，而台湾产的传感器却销路很好，为什么呢？因为台湾产的传感器并不是不锈钢，而是普通弹性材料表面应用了中磷的化学镀层，若不是在一次事故中因雷击使它现出原形，我们国内的厂家一直还蒙在鼓里。就是这样的一个机会，使我们的厂家了解了对手，抓住了机会；第二个一是一个会议让我们的传感器走向了国际市场，那就是在美国拉斯维加斯举办的全国传感器定货会议，我们的国家的化学镀镍传感器超过了任何一个国家，外国朋友赞叹说是墙里开花墙外红，诞生于美国的化学镀镍技术却让中国人应用的这样好，其实我们的工业应用范围远远落后于美国，但是在这个行业我们却是走快了一步；最后一个一也是个实例，同样是一家传感器厂，却因为对化学镀技术的不了解，已经上马的生产线停了下来，在厂内保守力量的压迫下又采用了多年延用的电镀技术和涂漆技术，自己把市场越搞越小，实例告诉我们化学镀镍技术是优点众多，但其真正大规模工业应用还是任重而道远！ 
　　话归正题，这里我们也提到几点我们应用过程中的经验： 
1.我们在弹性体的前处理除油过程中使用了超声波，弹性体化学镀之前的一道工序为车加工和精磨，所以它表面及孔内有很多乳化油和其它油渍，因为弹性体形状复杂，我们无法对它进行十分彻底的除油，所以我们在化学除油的基础上应用了超声波，使除油效果达到了最佳； 
　　另外，有人想在弹性体表面达到一种亚光的效果，就在弹性体表面加了一道喷砂的工艺，使得表面有漫反射的效果。但是，喷砂时，请大家注意喷砂机砂型的选择，有人用了石英砂，它带有很多尖角，把工件表面喷得十分毛糙，这样第一表面积变大，使镀液消耗量变大，增加了成本；第二，也是比较严重的，因为化学镀是仿型的，所以镀出来以后也很毛糙，在后序加工中许多汗渍容易滞留在弹性体表面，而且难以清洗，在后序加工中还要经过 160 ℃左右的温漂，表面的脏东西就固化在表面了，使得镀完还十分可爱的弹性体成品变成传感器时就变成了十分难看，像旧的一样。化学镀的好事反而变成了坏事，客户会对我们的技术产生了怀疑怎么这么快就锈了呢？所以我们应该选择颗粒较圆的金刚砂。这样的情况不只在这个行业，在其它行业也有这样的情况，所以我们对工件镀前的审察一定要细。（这里顺便提到一点，有些化学镀加工厂，在来料时，不问清材质，清一色都按一种工序加工，而且是镀上就行，不计厚度，甚至偷工减料，这样只能害了自己，这样是不对的，每一种材质的基体的化学镀工艺都会有所不同，做为一名优秀的工艺员，就应该对不同材质的工件制订专用的工艺来；至于镀多厚是有科学根据的，偷工减料不能达标，后来退镀只能是搬起石头砸自己的脚）；
四、化学镀镍在模具行业中的应用 
　　模具（配照片）行业是否发达也是工业基础是不是非常完善一个标志，我们浙江省的黄岩、慈溪等地方都有模具之乡的美称，大多以塑料模具为主。另外我国的塑料、橡胶制品业也很发达，这种行业的模具用量很大，例如：鞋模、盆模等等。模具的主要性能指标是一副模具能出多少件产品，模具在生产过程中能否顺利的脱模。使模具光亮如镜，使产品也十分光滑是每一个厂家的愿。但实际情况却很不让人满意，因为塑料、橡胶为了改善性能，我们都对其进行硫化，所以熔化的塑料、橡胶对模具的腐蚀也很大。而且模具都是精密的数控车床、线切割设备精心制作的，表面形状有的十分复杂，当然造价也自然不菲。传统的电镀硬铬是我们对模具进行表面处理的一种办法，但只能对一些形状不太复杂的模具处理，为什么呢？因为电镀的整平性能，有些模具表面有很多细小的花纹或小字，这是特意做出的，但电镀后会使这些创意都荡然无存了。而且普通的模具或电镀的模具脱模效果不是特好，总是粘模。于是，我们对塑料、橡胶模具实施了 40 微米的化学镀镍。这样模具的表面是无油润滑的，塑料与橡胶制品会在成品后轻松地脱落下来，而且使模具延长了寿命。我们还应再提到一点就是镍磷 PTFE 的复合镀，镍磷 PTFE 镀层的润滑性能十分出色，如果塑料、橡胶模具表面能有一层这样的镀层，那么脱模主更不成问题了。我们国内的镍磷 PTFE 镀液已经成功地研制出来了。 
　　如果是玻璃模具就更加严重了，因为玻璃中含有大量的硅，硅对模具的磨损很大，而且玻璃在注入模具时的温度有 600 度左右，要求镀层与模具的结合力很好。这样我们对玻璃模具低磷的化学镀镍加热处理，就解决了这一问题。但是有一点，镀层的延展性是随着热处理的进行而下降的，我们在照镀层的硬度的同时，也要照顾到镀层的延展性。 
　　如果是一些特殊材料的模具例如：聚氯乙烯等含氯的塑料，在注塑过程中还会释放出氯离子，对模具产生腐蚀，提到氯离子，我们应该非常高兴，不用说大家也知道，这是高磷镀层的使手好戏，我们进行 50 微米的高磷化学镀镍就可以完成任务了。 
　　当然模具的市场并不是主要在浙江，因为厂家大多不愿自己的模具寿命过长，我们各地的加工厂经常能遇到模具翻新的加工任务，一副模具的制作费用大多数万元，甚至几十万元，如果能用几千元就使用旧的模具焕然一新，大家是十分乐意的。 
　　大家在模具的翻新时要注意的是，模具是否经过渗碳或渗氮的处理，如果有我们一般很难施镀。还有我们在模具的镀前清洗时要十分注意，因为旧模具的油污很多，如果进入镀液，会污染镀液，大家都知道，做化学镀镀液可是我们的本钱呢，我们要十分爱护，多使一个周期对我们都是一种节约。
 

资料来源：http://zb-prime.cn