镍磷镀层优缺点及技术指标

镍磷镀（Electroless Nickel Plating, ENP）是一种化学镀技术，主要用于提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨性、硬度和润滑性等，镍磷镀化学镀层在多个方面展现出其独特的优势，但同时也存在一些不足之处。

一、镍磷镀优点

1、镀层均匀性好

非晶态Ni-P合金镀层是通过化学沉积的方法获得，凡是镀液能浸到的部位，工件形状不受限制、不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔，形态复杂的零件，也能得到均匀的镀层，能很好地覆盖复杂形状的零部件表面，包括盲孔、深孔和微细结构。在尖角或边缘突出部分，没有过份明显的增厚，即有很好的仿型性，镀后不需磨削加工，沉积层的厚度和成份均匀。 不需外加电流，是非晶态均一单相组织，不存在晶界位错，也无化学成份偏析，且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。另外还具有较高的光洁度。

2、镀层附着力好

镀层在钢体上产生压应力（4MPa)而镀层与钢的热膨胀系数相当，所以具有优良的附着力，一般为300-400MPa。处理后的合金层与金属基件结合强度增大，一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡。 　　

3、镀层硬度高，抗磨性能优良

镀层具有高硬度，低韧性和较低热导率、电导率，它的抗拉强度超过700MPa，与很多合金钢相似，镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬，弯曲无裂纹，适用于精密零部件的耐磨保护，但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件，经热处理硬度可达HV1100，但在320℃时开始发生晶型转变，耐磨性能增强，耐蚀性能减弱。本技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢铁及铜表面可达Hv 570。镀层经热处理后硬度达Hv 1000，工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。

4、优良的抗腐蚀性能

由于镀层属非晶态不存在晶界、位错等晶体缺陷，是单一均匀组织，不易形成电偶腐蚀，决定其有较高的耐蚀性，镍—磷镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防腐蚀提供了理想的阻挡层，能显著提高基材的耐蚀性能，从而延长了金属件的使用寿命。在碱、盐、高温油测、有机介质和溶剂、酸性气体中有抗蚀能力，对还原酸（盐酸）有良好的抗蚀能力。经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验，其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。

5、耐磨性好、光洁度高

由于催化处理后的表面为非晶态，即处于基本平面状态，有自润滑性，摩擦系数小，非粘着性好，耐磨性能高，在润滑情况下，可替代硬铬使用，适合在运动部件上使用，降低摩擦系数，减少磨损。催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美，呈白亮不锈钢颜色。工件镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。 　

二、镍磷镀不足

1、成本较高

相较于传统的电镀工艺，化学镀液的稳定性较差，组成复杂，这增加了镀液的维护、调整和再生的难度，涉及的化学药品、处理时间和能源消耗相对较大。与一些其他电镀方法相比，镍磷化学镀的沉积速率相对较慢，这可能会影响生产效率。与电镀相比，

2、工艺控制复杂

化学镀过程中的温度、pH值、络合剂浓度、还原剂浓度等因素需要精确控制，否则会影响镀层质量。虽然理论上镀层的厚度应该是无限制的，但在实际操作中，由于多种因素（如溶液成分、温度等）的影响，镀层的厚度很难达到理想的厚度。

3、磷含量控制

镀层中磷含量的变化会对镀层性能有很大影响，过高或过低都会影响其耐磨性和耐蚀性，需要精确调控。

三、镍磷镀技术指标

镀层厚度：可以控制在几十微米到几百微米不等，一般要求镀层厚度10-50μm。

磷含量：通常在5%~15%之间，可以调整以获得不同的硬度和耐蚀性能。

硬度：随着磷含量的增加，硬度也会逐渐增大，一般要求Hv 550-1100（相当于HRC 55～72）。

耐蚀性：按照ASTM B117盐雾试验，可具有数百小时到数千小时的耐蚀表现。

结合力：镀层与基材之间的结合力应大于或等于电镀镍的结合力，可达结合强度大于15kg/mm&sup2，通常通过拉伸试验、剥离试验等方法测定。

综上所述，镍磷镀化学镀层在硬度、耐腐蚀、耐磨、光泽度等方面具有显著优势，但同时在成本、工艺控制和环保等方面存在一些挑战。在选择是否使用镍磷镀层时，需要根据具体的应用需求和工艺条件进行综合考虑。