碳鋼管道采用化學(xué)鍍鎳保護(hù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能好

油 石油和是化學(xué)鍍鎳的重要市場(chǎng)之一，油田采油和輸油管道設(shè)備廣泛地采用化學(xué)鍍鎳技術(shù)。典型的石油和工業(yè)腐蝕環(huán)境為井下鹽水、二氧化碳、，溫度高達(dá)170～200℃，并伴有泥沙和其他磨粒沖蝕等等，腐蝕環(huán)境相當(dāng)惡劣。低碳鋼油氣管道在如此苛刻的條件下，僅有2～3個(gè)月的壽命。經(jīng)過50～100um厚的高磷化學(xué)鍍鎳層保護(hù)之后，其腐蝕速率降低到與哈氏合金相當(dāng)?shù)某潭?。考慮到耐蝕合金價(jià)格昂貴，從性能價(jià)格比上講，碳鋼管道采用化學(xué)鍍鎳保護(hù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能好。

化學(xué)鍍鎳工藝的應(yīng)用比實(shí)驗(yàn)室研究成果晚了近十年

化學(xué)鍍鎳的歷史與電鍍相比，比較短暫，在國外其真正應(yīng)用到工業(yè)僅僅是70年代末80年代初的事。

1844年，A.Wurtz發(fā)現(xiàn)金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來?；瘜W(xué)鍍鎳技術(shù)的真正發(fā)現(xiàn)并使它應(yīng)用至今是在1944年，美國局的A.Brenner和G.Riddell的發(fā)現(xiàn)，弄清楚了形成涂層的催化特性，發(fā)現(xiàn)了沉積非粉末狀鎳的方法，使化學(xué)鍍鎳技術(shù)工業(yè)應(yīng)用有了可能性。但那時(shí)的化學(xué)鍍鎳溶液極不穩(wěn)定，因此嚴(yán)格意義上講沒有實(shí)際價(jià)值。

化學(xué)鍍鎳工藝的應(yīng)用比實(shí)驗(yàn)室研究成果晚了近十年。第二次以后，美國通用運(yùn)輸公司對(duì)這種工藝發(fā)生了興趣，他們想在運(yùn)輸筒的內(nèi)表面鍍鎳，而普通的電鍍方法無法實(shí)現(xiàn)，五年后他們研究了發(fā)展了化學(xué)鍍鎳磷合金的技術(shù)、公布了許多。1955年造成了他們的***條試驗(yàn)生產(chǎn)線，并制成了商業(yè)性有用的化學(xué)鍍鎳溶液，這種化學(xué)鍍鎳溶液的商業(yè)名稱為“Kanigen”。

目前在國外，特別是美國、日本、德國化學(xué)鍍鎳已經(jīng)成為十分成熟的高新技術(shù)，在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。

我國的化學(xué)鍍鎳工業(yè)化生產(chǎn)起步較晚，但近幾年的發(fā)展十分迅速，不僅有大量的發(fā)表，還舉行了性的化學(xué)鍍會(huì)議，據(jù)第五屆化學(xué)鍍年會(huì)發(fā)表文章的統(tǒng)計(jì)就已經(jīng)有300多家廠家，但這一數(shù)字在當(dāng)時(shí)應(yīng)是極為保守的。據(jù)推測(cè)國內(nèi)目前每年的化學(xué)鍍鎳市場(chǎng)總規(guī)模應(yīng)在300億元左右，并且以每年10%～15%的速度發(fā)展。

化學(xué)鍍鎳層表面形態(tài)即析出形態(tài)

研究表明，化學(xué)鍍鎳層表面形態(tài)即析出形態(tài)，是受催化活化處理的影響而變化，因此也就會(huì)直接影響焊料的焊接強(qiáng)度。所以，提出使用鈀催化活化而不選擇鎳的析出程序的有效性。 二、實(shí)驗(yàn)方法 2.1 鍍覆處理工藝條件 首先是對(duì)基板選擇性析出的評(píng)價(jià)，覆銅箔層壓板上的表面試驗(yàn)圖形形成。試驗(yàn)用的PGA(Pin Grid Array)基板(板厚度為0.4mm、導(dǎo)線寬度為100μm、線間距為100μm、導(dǎo)體厚度為9μm)。根據(jù)基板表面狀態(tài)，進(jìn)行前處理，在65℃堿液中處理1分鐘，在室溫條件下進(jìn)行酸活化1分鐘。然后采用兩種工藝處理方法進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。一種工藝方法，銅導(dǎo)體經(jīng)催化處理后上面附有催化物鈀，再進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，這是原來的工藝方法(工藝過程中含有催化活化一步)；另一種工藝方法，所使用的鈀催化活化處理液中含有(0.05g/dm2)和少量絡(luò)合劑，溫度為25℃，處理1分鐘然后實(shí)施化學(xué)鍍鎳。此鍍液采用DMAB為還原劑和稀的化學(xué)鍍鎳溶液，于是鎳沉積在銅導(dǎo)體圖形上形成均勻的鎳層。這是靠自身的催化活化作用沉積鎳。此種工藝方法后來稱之直接化學(xué)鍍鎳。鎳沉積用的鍍液為含有六個(gè)水的(0.9g/dm2)，DMAB(3.0g/dm2)和少量的添加劑，溫度為45℃、實(shí)施1分鐘的處理。在這個(gè)工藝中，化學(xué)鍍鎳層的厚度約5μm?；瘜W(xué)鍍鎳液的組成和操作條件見表1所示?；瘜W(xué)鍍鎳溶液中，使用次亞磷酸鈉為還原劑，用***和氨水調(diào)節(jié)鍍液的pH值到5.5。 通過上述試驗(yàn)，將鍍鎳后的基板，用放大鏡來觀察基板上銅導(dǎo)體圖形間樹脂上2.2 焊料球焊接強(qiáng)度測(cè)定 焊料球焊接強(qiáng)度的試驗(yàn)基板，基板厚為0.6mm在樹脂層上焊盤直徑為0.65mm，節(jié)距為1.27mm?；灞砻婧副P的處理工藝化學(xué)鍍鎳條件與上述2.1規(guī)定的工藝條件相同，然后再在酸系化學(xué)鍍金溶液中鍍金厚度為0.05μm。化學(xué)鍍金溶液(1)鉀、檸檬酸鉀和EDTA鋼，pH值6.0、鍍液溫度為85℃工藝條件下，鍍5分鐘。

和二胺因價(jià)格較貴,只有少量使用

如何進(jìn)行化學(xué)鍍鎳

化學(xué)鍍鎳是化學(xué)鍍應(yīng)用***為廣泛的一種方法，所用還原劑有次磷酸鹽、肼、和二胺等。

目前國內(nèi)生產(chǎn)上大多采用次磷酸鈉作還原劑，和二胺因價(jià)格較貴，只有少量使用。

1.鍍層的用途 化學(xué)鍍鎳層的結(jié)晶細(xì)致，孔隙率低，硬度高，鍍層均勻，可焊性好，鍍液深鍍能力好，化學(xué)穩(wěn)定性高，目前已廣泛用于電子、航空、航天、機(jī)械、精密儀器、日用五金、電器和化學(xué)工業(yè)中。 非金屬材料上應(yīng)用化學(xué)鍍鎳越來越多，尤其是塑料制品經(jīng)化學(xué)鍍鎳后即可按常規(guī)的電鍍方法鍍上所需的金屬鍍層，獲得與金屬一樣的外觀。塑料電鍍產(chǎn)品已廣泛用于電子元件、家用電器、日用工業(yè)品等。 化學(xué)鍍鎳在原子能工業(yè)，如生產(chǎn)系統(tǒng)中的零件和容器以及火箭、、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件上已采用。 化工設(shè)備中壓縮機(jī)等的零部件為防腐蝕、抗磨，而用化學(xué)鍍鎳層是很有利的。 化學(xué)鍍鎳層還能改善鋁、銅、不銹鋼材料的焊接性能，減少轉(zhuǎn)動(dòng)部分的磨耗，減少不銹鋼與鈦合金的應(yīng)力腐蝕。 對(duì)鍍層尺寸要求的精密零件和幾何形狀復(fù)雜的零件的深孔、盲孔、腔體的內(nèi)表面，用化學(xué)鍍鎳能得到與外表面同樣厚度的鍍層。 對(duì)要求高硬度、耐磨的零件，可用化學(xué)鍍鎳代替鍍硬鉻。

2．鍍層的組成和特性<1>鍍層的組成 用次磷酸鹽作還原劑的化學(xué)鍍鎳溶液中鍍得的鍍層含有4％～15％的磷，是一種鎳磷合金。以硼氫化物或胺基作還原劑得到的鍍層才是純鎳層，含鎳量可達(dá)99．5％以上。剛沉積出來的化學(xué)鍍鎳層是無定型的，呈非晶型薄片狀結(jié)構(gòu)。