电镀镍：原理、类型及应用领域详解

电镀镍：原理、类型及应用领域详解

电镀镍是一种重要的表面处理技术，广泛应用于各个行业。它不仅能够提高产品的外观和质感，还能够显著提升产品的耐腐蚀性和耐磨性。本文将详细介绍电镀镍的基本原理、不同类型及其在汽车、航空航天、电子产品等领域的具体应用。

电镀镍

电镀或表面处理是在物品表面镀上一层薄薄的金属或金属合金。其目的是改变被镀物品表面的技术或物理特性（如导电性），或提高其耐用性、外观和性能。

电镀镍技术得到了广泛的发展，尤其是在过去的 50 年中，它使我们能够高效地生产出各种工业涂料，既有装饰性的，也有功能性的。电镀镍具有重要的商业价值，全世界每年的电镀量超过 15 万吨。这种广泛应用反映了镍作为涂层材料的有益特性和多功能性。电镀的一个特点是，通过改变电解液的成分和操作条件，可以根据特定需求定制镍的特性和外观。

电镀镍被广泛用于提高消费品等制成品的实用性、价值和吸引力。其他镍镀层则用于改善耐磨、耐热或耐腐蚀等物理特性。在许多重要应用中，镍镀层具有双重作用，既能提供光亮、美观的表面效果，又能提高耐腐蚀性或其他功能特性。

镀镍领域最显著的最新发展是在塑料和铝制部件上越来越多地使用耐用的镍铬镀层。汽车、摩托车和商用车部件以及水龙头/龙头和浴室配件、门和橱柜装置、金属家具、电器和消费电子产品经常选用光亮、缎面、珠光和黑色镀层。

无电解镀镍

在化学镀镍中，镍镀层是通过受控的化学过程（或称 "还原"）沉积在表面上的，而不是基于外加电流。这就是为什么即使在形状复杂的物品上镀镍，化学镀镍层也非常均匀的原因。最大的应用领域是电脑硬盘驱动器，其他例子包括用于电镀的塑料金属化、汽车制动缸、泵、阀门和其他工程产品。化学镀镍将耐磨性和耐腐蚀性与对所有金属的出色附着力结合在一起。这包括铝等金属，由于其重量轻，铝在汽车和航空航天工业中越来越重要。

无电解镍镀层是保护关键材料在恶劣环境中免受腐蚀的首选，例如汽车燃油系统、涡轮增压器、传动部件和制动系统。在飞机上，化学镍被用于电液伺服阀、压缩机叶片、发动机支架、起落架和其他重要应用的涂层。

电铸

电铸是一项重要的工业技术，它依赖于硫酸镍和氯化镍。它是一种 "增材制造 "工艺，通过将镍电沉积到预先成型的图案或模具（称为芯棒）上来制造物体。心轴随后被移除，留下的镍产品与原始基底的形状和纹理完全一致。其应用包括钞票、邮票和官方文件的防伪印刷，CD、DVD 和全息图的烫印机，旋转式纺织品印刷网，电池用镍泡沫，雷达波导以及许多其他用途。

应用程序

硬币中使用的镀镍层

光亮耐用的 "银质 "硬币通常采用镀镍钢材，向公民表明其价值。此外，政府对镀镍硬币的低成本和长寿命表示赞赏。造币厂非常欣赏镍表面如何从模具中获得清晰度和细节，以经受数十年的艰苦使用。自动售货机制造商和运营商依靠镍币的磁性签名来验证硬币，只允许合法销售。当硬币的使用寿命结束时，镍会和钢一起被回收，进入新的使用周期。

汽车工业中的镀镍

镀层和涂层对汽车工业尤为重要，因为汽车工业的涂层创新发展迅速，而镍是汽车安全和使用寿命不可或缺的元素。塑料和铝镀镍具有美观和耐用的优点。其他重要的电镀技术还有电解锌镍和无电解镀镍。锌镍电镀在防腐蚀（例如防盐雾）方面特别有效，因此在汽车螺栓、紧固件和部件方面需求量很大。它可用于液压系统、不同发动机部件的轴、驻车制动器和自动变速箱。

镍对塑料电镀至关重要

在 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）塑料模具上进行沉积可为汽车、消费品、建筑五金、水龙头、电子产品和许多其他需要光亮或缎面涂层的应用提供耐久性。

汽车工业用高性能涂料

汽车行业在选择适当的镀层以提供尽可能高的防腐蚀和防磨损保护方面要求很高。锌镍镀层适用于那些需要以最低的镀层厚度获得最高的耐腐蚀性和耐热性的应用。因此，锌镍镀层是汽车工业中螺栓、紧固件和制动部件高性能镀层的首选材料。通常情况下，锌镍涂层的含镍量在 12-15% 之间。锌镍镀层还可用于铝和镁基材，这两种基材在汽车行业的重要性日益增加。

航空航天工业中的镀镍

航空航天工业对安全性和可靠性有着最高的技术要求。

镍基电镀独特的功能特性使其在航空航天应用中具有重要地位，即使在复杂的部件上，也能发挥出色的附着力、防腐性、硬度、耐磨性和抗侵蚀性，以及均匀的镀层厚度。这就是为什么镍、锌-镍和无电解镍镀层越来越多地用于航空航天工业，以确保安全和性能。

现场飞机维修

电刷镀是一种可在现场对机械零件进行电镀的专业技术。电刷镀可以通过移动设备进行，这些设备可以带到飞机现场，而不是将部件拆卸并运到工业电镀地点。这为飞机维修带来了巨大的成本优势。这项技术已被航空航天业公认为标准技术，特别是在起落架维护方面。

电子产品中的镀镍

世界越来越依赖电子产品。在汽车、飞机、火车和能源行业等对可靠性要求极高的应用领域，电子元件尤为重要，如果出现故障，后果将不堪设想。镀镍广泛应用于连接器、触点、微处理器和集成电路等电子元件，有助于确保其功能性和可靠性。由于对此类元件的要求苛刻，镀镍在电子行业中发挥着至关重要的作用。它具有耐腐蚀性，可焊性高，可形成一层阻挡层以避免金属迁移，还有助于防止可能造成短路的 "晶须"。

本文原文来自国际镍协会（Nickel Institute）