置换镀

置换镀（离子交换或电荷交换沉积）： ；一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中，种金属的表面上发生局部溶解，同时在其表面自发沉积上第二种金属。在离子交换情况下，基底金属本身就是还原剂。 ；使用广泛的基底金属（Me1）是铜、铁和镍，而用得多的镀层金属（Me2）则是金和铜。如将一只铁钉浸在硫酸铜溶液中，铁钉上就镀上薄薄一层铜。但它的实际应用是有限的，因为基底金属的表面一旦被溶液中的金属（Me2）覆盖，过程马上停止。所以其厚度是很小的，而且结合力没有真正的化学镀那么好。由于镀层质量差，厚度有限，所以应用非常有限。

镀镍废液中含有大量的次磷酸盐和其被氧化的产物亚磷酸盐，由于次磷酸钙的溶解度较大，采用CaO沉淀法不能有效的除去次磷酸盐，但在除去镍离子时加入的CaO会使废液的pH值增加，此时若提高废液的温度，溶液中的次磷酸根可将镍离子及其他重金属离子还原，次磷酸根被氧化成亚磷酸根。若废液中含有较多的次磷酸根，可添加适当的氧化剂（如高锰酸钾，双氧水等）除去。当废液的pH值在7左右时，亚磷酸钙的溶解度将急剧下降，试验表明，在pH值为5．5～7时，镀液中亚磷酸盐的除去率在95%以上。对于未除去的亚磷酸盐可以采用钨酸钠作为催化剂，利用双氧水将亚磷酸盐氧化为磷酸盐的方法；或直接利用高锰酸钾作为氧化剂将多余的次磷酸盐及亚磷酸盐氧化为磷酸盐。在含有磷酸盐的废液中加入CaO，调节废液的pH值在9．5以上，磷酸钙的溶解度较小，生成的沉淀物很容易过滤除去。这时废液中磷含量可降低至2～7mg/L，达到废水排放的要求。

传统上，化学镀作为一种表面处理方法应归属于电镀，是电镀的一个镀种。但化学镀不同于电镀，主要是因为化学镀不需要外加电源，而且操作方法与不同于电镀，其特点如下：

⑴镀层厚度均匀，化学镀液的分散程度接近。化学镀本身是一个自催化的氧化还原过程，只要催化基体与溶液接触到就可以施镀，几乎是基体形状的一个复制，达到仿形的程度，不会像电镀一样，出现由于电力线分布不均匀而引起的镀层厚度不均的现象。

⑵化学镀不仅可以在金属表面施镀，通过特殊的活化、敏化处理，也可以在非金属表面上进行。

⑶化学镀设备简单，不需要电源及阳极，只要在温度、pH值工艺参数合理的条件下，把待镀零件浸入在镀液中即可。

⑷化学镀的结合力、防腐性能都优于电镀。某些化学镀层还有特殊的物理化学性能。

⑸硬度高，耐磨性好，化学镀镍层热处理后硬度达Hv1100，工模具镀镍后一般寿命提高3倍以上。

⑹耐腐蚀强，化学镀镍层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐腐蚀性，其耐腐蚀性胜于不锈钢。

化学镀包括镀镍、镀铜、镀金、镀锡等很多镀种，但应用范围广的还是化学镀镍。与电镀镍层相比，化学镀镍层的性能有如下诸多优点：

⑴利用次磷酸钠作为还原剂的化学镀镍过程得到的是Ni-P合金，控制镀层中的磷含量可以得到Ni-P非晶态结构镀层。镀层致密、孔隙率低、耐腐蚀性能均优于电镀镍。

⑵化学镀镍层的镀态硬度为450~600HV，经过合理的热处理后，可以达到1000-1100HV，在某些情况下，甚至可以代替硬铬使用。

⑶根据镀层中的含磷量，可以控制镀层为磁性或非磁性。

⑷镀层的磨擦系数低，可以达到无油润滑的状态，润滑性与抗金属磨损性方面也优于电镀。

⑸低磷镀层具有良好的可焊性。