化學鍍實用技術(二版)（簡體書）

《化學鍍實用技術(第2版)》詳細介紹了化學鍍鎳的熱力學與動力學、化學鍍鎳工藝、各種基體上化學鍍鎳的過程及其應用、化學鍍鎳層的結構與性質、化學鍍鎳液的配制調整與維護，簡要介紹了化學鍍銅、鍍鈷、鍍鉑族金屬、鍍其他金屬、鍍多元合金以及化學復合鍍、浸鍍的反應機理、鍍液組成和操作條件。對于化學鍍層質量檢驗、化學鍍車間設計與設備、化學鍍廢水處理及利用等知識《化學鍍實用技術(第2版)》也做了簡要介紹。
《化學鍍實用技術(第2版)》可供從事電鍍行業的生產技術人員參考，也可作為大專院校相關專業學生的教學參考書。

《化學鍍實用技術(第2版)》是實用電鍍技術叢書(第2版)之一。

悄然間，《化學鍍實用技術》第一版的出版已經過了將近八年的時間；悄然間，十幾名碩士、博士畢業生帶著我們化學鍍的學術思想奔赴全國各地；悄然間，頂著《實用電鍍技術叢書》編委會委員的光環接到了無數讀者為了探討化學鍍技術打來的電話；悄然間，我們國家的化學鍍技術有了長足的進步，產業鏈有了進一步的延伸；悄然間，郭鶴桐先生已然將叢書再版的序言寫好寄到我的面前；恍然間，意識到我應該和學術界的朋友重新把《實用電鍍技術叢書》的再版工作認真完成。于是，下定決心，在化學工業出版社的幫助下，完成了《化學鍍實用技術》的修訂工作，期望能夠為全國的化學鍍技術工作者提供更多更好的幫助，也為中國的化學鍍相關產業的技術提升提供更多的支持。
從2003年編寫《化學鍍實用技術》到現在將近八年的時間內，中國的化學鍍技術有了長足的進步，不斷地推出新的技術和相關應用。傳統的中磷化學鍍鎳已經被擁有更加優良耐酸性能的高磷化學鍍鎳和擁有優良焊接性能的低磷、超低磷化學鍍鎳搶占了更多的市場份額，而這些擁有更加優良特殊性能的化學鍍的開發也已經相對成熟。尤其是近年來長三角和珠三角地區電子電鍍行業的迅猛發展，使得更多的企業和科研機構將重點放在了化學鍍技術在以印刷電路板為首的電子電鍍領域的應用，比如在印刷電路板中的通孔化學鍍銅、觸點上的化學鍍釬料鍍層、金手指技術、鋁硬盤上的化學鍍鎳、集成電路中的微凸點、倒置後封裝技術中所采用的焊點下金屬化層等。另外，這些年來為了使鍍層具有更多更好的性質，科研工作者關于化學鍍多元合金和化學復合鍍的研究也相對較多，為化學鍍技術的提升開拓了更廣闊的空間。
這本書第一版當初被收錄至《實用電鍍技術叢書》中使此書能夠更好地為讀者所認識，也使我們能夠在更高的層面上得到了更多同行和讀者的指導和反饋，所以此次再版不僅做了文字和格式上的修訂，還在保留原有基本框架的基礎上對內容做了一定的修訂。內容上雖然有的章節略有刪減，但主要的工作體現在近年來化學鍍領域迅猛發展的技術和成果的加入上，在不同的章節都有體現，而對于像第二章這樣的經典化學鍍理論則沒有內容上大的變動。
在本書的此次修訂工作中，由于原來幾位作者的陸續退休，所以沒有勞駕幾位專家進行專門的修訂，而是由我們團隊的年輕骨干承擔更多的任務。全書在第一版基礎上的修訂工作由李寧教授主持，全書仍分為十六章，其中黎德育修訂了本書的第一至四章，田棟修訂了第五、十二和十六章，盧光波修訂了第九至十一章，翟運飛修訂了第六、十四和十五章，王蓓蓓修訂了第七、八和十三章，李寧教授對全稿進行了審閱定稿。
在此次的修訂過程中，我們參閱和引錄了許多國內外最近幾年的文獻資料，謹向原作者致謝，同時在書中的部分章節也體現了我們近年來的實際操作經驗和部分科研成果。
本書的再版工作得到了化學工業出版社的大力支持，能夠再次有機會和國內許多專家合作為《實用電鍍技術叢書》的再版工作貢獻自己的力量使我們十分高興。雖然我們經過了仔細的校訂，但是書中難免有疏漏之處，而且由于許多新內容的加入，不完善之處敬請讀者諒解。
李寧２０11年9月5日于哈爾濱工業大學

近年來化學鍍技術在表面處理行業中所占的地位在不斷地上升，在石油工業、電子工業、機械工業、航空航天工業等各行各業都有著越來越廣泛的應用。例如在印刷電路板中的通孔化學鍍銅、觸點上的化學鍍釬料鍍層、鋁硬盤上的化學鍍鎳、高磁密度記錄元件上的化學鍍鈷磷合金鍍層、集成電路中的微凸點、倒置後封裝技術中所采用的焊點下金屬化層等等。此外，由于化學鍍鎳層有著優異的均鍍能力、高硬度、高耐蝕性等優點，在機械工業與化工行業均有著廣泛的應用。
隨著化學鍍技術的日趨完善，許多國家都先後出版了化學鍍方面的專著。我國20世紀70年代出版了周榮廷編寫的《化學鍍鎳》一書；20世紀80年代在成都電鍍協會出版的電鍍技術叢書中包含了由黃謂成、李銘華編著的《化學鍍技術》；20世紀90年代羅守福等人翻譯出版了沃爾夫岡·里德爾著的《化學鍍鎳》；2000年出版了姜小霞、沈偉編著的《化學鍍理論與實踐》，李寧、袁國偉、黎德育編著的《化學鍍鎳理論與技術》。不僅如此，近20年來出版的各種表面技術著作與手冊中都用一定量的篇幅介紹化學鍍技術。
本書由李寧教授主編，屠振密教授主審。全書共分為十六章，李寧編著了第一至五、十一、十二、十五章；黎德育參編了第四至八章；屠振密編著了第十一、十六章；李銘華編著了第九、十、十三、十四章；袁國偉參編了第二、五、七章；李銘華對全書進行了第一遍校對。
在配方的設計、藥品的選擇、鍍液配制、鍍液的調整與維護等方面，書中的部分章節體現了筆者多年來的實際操作經驗和部分科研成果，比較詳細地闡述了化學鍍鎳反應的熱力學與動力學、化學鍍鎳的工藝及其鍍液的維護、化學鍍鎳的設備、多元合金鎳基化學鍍以及化學復合鍍、廢水處理等方面的內容。
在編撰過程中，編著者參閱和引錄了大量的國內外文獻資料，謹向原作者致謝，一些主要資料來源列在各章末的“參考文獻”中。
在本書的編寫過程中，王桂香、鄧娟利、陳玲、李平、杜明華等同學都對本書的編寫給予了很多的幫助，在此表示深深的感謝。
有必要強調的是，由于化學鍍技術誕生得相對較晚，本書參考的有些文獻尚處于研究階段，還未經生產實際的檢驗。因此書中存在的不完善之處，敬請讀者諒解。
由于我們的水平有限，經驗亦不甚充足，書中難免疏漏之處，還望讀者不吝賜教。
作者2003年5月27日于哈爾濱工業大學

第一章 緒論
第一節 概述
第二節 化學鍍技術的發展
一、化學鍍鎳
二、化學鍍銅
三、化學鍍錫
四、化學鍍鈷
五、化學鍍貴金屬
六、復合化學鍍
第三節 化學鍍最近研究
一、激光增強化學鍍
二、粉末化學鍍
三、低磷化學鍍
四、化學鍍在微電子領域中的應用
五、化學鍍的發展趨勢
參考文獻

第二章 化學鍍鎳的熱力學與動力學
第一節 化學鍍鎳反應的特點
第二節 化學鍍鎳基合金反應的熱力學可能性
一、鎳-水體系的電位-pH圖
二、磷-水體系的電位-pH圖
三、鎳-磷與鎳-水體系電位-pH圖的疊加
四、鎳基三元合金共沉積的還原可能性
五、通過標準電極電位判斷還原可能性
六、各種還原劑的反應路徑和反應能量
第三節 化學鍍鎳基合金反應的動力學
一、化學鍍鎳速率方程
二、用混合電位理論計算化學鍍鎳速率
三、金屬的催化活性
第四節 化學鍍鎳機理的幾種假說
一、以次磷酸為還原劑的鎳磷共沉積機理
二、以硼氫化鈉和二甲氨基硼烷為還原劑的
鎳磷共沉積機理
三、統一機理
參考文獻

第三章 化學鍍鎳工藝
第一節 化學鍍鎳前處理工藝
一、除油
二、酸洗
三、弱浸蝕
四、典型工藝流程
第二節 化學鍍鎳工藝
一、以次磷酸鹽為還原劑的酸性化學鍍鎳液
二、以次磷酸鹽為還原劑的堿性化學鍍鎳液
三、以氨基硼烷為還原劑的化學鍍鎳液
四、以硼氫化鈉為還原劑的化學鍍鎳液
五、以?為還原劑的化學鍍鎳液
第三節 化學鍍鎳後處理工藝
一、鈍化
二、化學鍍鎳層的黑化處理
三、化學鍍鎳層上的電鍍
第四節 故障的排除與不良鍍層的退除
一、化學鍍鎳的故障排除
二、不良鍍層的退除
參考文獻

第四章 各種基體上化學鍍鎳的過程及其應用
第一節 金屬上的化學鍍鎳及其應用
一、化學鍍鎳在鋼鐵件上的應用
二、鋁及鋁合金上化學鍍鎳
三、鎂及鎂合金上化學鍍鎳
四、鈦合金上化學鍍鎳
五、銅及銅合金上化學鍍鎳
六、鉬上化學鍍鎳
第二節 非金屬上的化學鍍鎳及其應用
一、塑料上的化學鍍鎳及其應用
二、陶瓷上化學鍍鎳及其應用
三、硅上化學鍍鎳進行微小圖形布線
第三節 粉體上的化學鍍鎳
第四節 纖維以及纖維布上化學鍍鎳
一、聚丙烯纖維上化學鍍鎳
二、光纖維上化學鍍鎳
三、碳纖維上化學鍍鎳
四、石墨纖維上化學鍍鎳
參考文獻

第五章 化學鍍鎳層的結構與性質
第一節 概述
第二節 化學鍍鎳層的組織結構
一、化學鍍鎳層的晶體結構
二、化學鍍鎳層的微觀結構
三、熱處理對鍍層結構的影響
第三節 化學鍍鎳層的一般性質
一、外觀
二、厚度及其均勻性
三、結合力
四、電化學行為
五、密度
六、熱性能
七、內應力
八、力學性能
九、硬度
十、塑性
第四節 化學鍍鎳層的耐蝕性
一、耐化學腐蝕性
二、耐色變性
三、耐高溫腐蝕性
四、孔隙率與防護性能的關系
五、基體狀態對耐蝕性的影響
六、熱處理對耐蝕性的影響
第五節 化學鍍鎳層的耐磨性
一、影響化學鍍鎳層耐磨性的因素
二、與其他耐磨鍍層的比較
第六節 化學鍍鎳層的電磁性質
一、電性質
二、磁性質
參考文獻

第六章 化學鍍鎳液的配制調整與維護
第一節 化學鍍鎳液的配制
一、以次磷酸鹽作還原劑的一步法酸性鍍液的配制
二、以次磷酸鈉作為還原劑的鍍液配制與補加
三、用次磷酸鹽作還原劑的堿性鍍液的配制
四、以硼氫化鈉、氨基硼烷、?作為還原劑的化學鍍鎳液的配制
第二節 化學鍍鎳液的調整與維護
一、化學鍍鎳液穩定性的研究
二、化學鍍鎳液的調整與維護
三、化學鍍鎳液的自動調整
四、關于延長化學鍍鎳液壽命的問題
參考文獻

第七章 化學鍍銅
第一節 概述
第二節 化學鍍銅的反應機理
一、化學鍍銅的熱力學
二、化學鍍銅的機理
第三節 化學鍍銅工藝
一、以甲醛為還原劑的化學鍍銅
二、以次磷酸鹽為還原劑的化學鍍銅工藝
三、其他種類還原劑的化學鍍銅工藝
第四節 化學鍍銅層性質
一、熱處理對鍍層延展性的影響
二、各種添加劑對鍍層延展性的影響
三、操作條件對鍍層延展性的影響
第五節 化學鍍銅的應用
一、化學鍍銅在印制板的應用
二、印制板上化學鍍銅前處理工藝
三、化學鍍銅的其他應用
第六節 化學鍍銅液維護與故障排除
一、影響鍍液穩定性的主要因素
二、穩定化學鍍銅液的主要方法
三、化學鍍銅的維護
四、化學鍍銅工藝的常見缺陷及排除方法
參考文獻

第八章 化學鍍鈷
第一節 概述
第二節 化學鍍鈷工藝
一、以次磷酸鈉作為還原劑的化學鍍鈷工藝
二、以其他作為還原劑的化學鍍鈷工藝
第三節 化學鍍鈷結構與性能
第四節 在特殊基體上化學鍍鈷
一、玻璃基材上的化學鍍Co-P磁性膜
二、在碳納米管上化學鍍鈷
三、Ni(OH)2電極上化學鍍鈷
參考文獻

第九章 化學鍍鉑族金屬
第一節 概述
第二節 化學鍍鈀
一、以次磷酸鹽、亞磷酸鹽、磷酸鹽做還原劑的
電位-pH圖
二、以次磷酸鹽做還原劑的化學鍍鈀
三、以亞磷酸鹽做還原劑化學鍍鈀
四、以?做還原劑的化學鍍鈀
五、使用其他還原劑的化學鍍鈀
六、化學鍍鈀層的新用途
第三節 化學鍍鉑
一、化學鍍鉑溶液組成及操作條件
二、溶液配制
三、提高鍍液穩定性的主要方法
第四節 化學鍍銠
一、化學鍍銠溶液組成及操作條件
二、溶液配制（以1L計）
第五節 化學鍍釕
參考文獻

第十章 化學鍍其他金屬
第一節 化學鍍鐵
一、化學鍍鐵磷合金
二、化學鍍鐵硼合金
第二節 化學鍍錫
一、以TiCl3作為還原劑的化學鍍錫
二、利用歧化反應的化學鍍錫
第三節 化學鍍鉛
一、溶液配制
二、工藝條件及溶液組成對析出速率影響
第四節 化學鍍金
一、硼氫化鉀化學鍍金液和二甲基硼烷（DMAB）化學鍍金液
二、關于其他還原劑的氰化物化學鍍金液
三、非氰化物鍍金液
第五節 化學鍍銀
參考文獻

第十一章 化學鍍多元合金
第一節 化學鍍鎳-磷基多元合金
一、化學鍍Ni-Fe-P和Ni-Fe-P-B合金
二、化學鍍Ni-Co-P合金
三、化學鍍Ni-Cu-P合金
四、化學鍍Ni-Mo-P合金
五、化學鍍Ni-W-P合金
六、化學鍍Ni-Sn-P合金
七、化學鍍Ni-Cr-P合金
八、化學鍍Ni-Zn-P和Ni-Re-P合金
九、化學鍍Ni-Pd-P合金
十、化學鍍Ni-P-B合金
第二節 化學鍍鎳-硼基多元合金
一、化學鍍Ni-Fe-B合金
二、化學鍍Ni-Co-B合金
三、化學鍍Ni-Sn-B合金
四、化學鍍Ni-Mo-B合金和Ni-W-B合金
五、化學鍍Ni-Zn-B合金和Ni-Re-B合金
第三節 化學鍍鈷-磷基多元合金
一、化學鍍Co-Ni-P和Co-Ni-W-P合金
二、化學鍍Co-Fe-P合金
三、化學鍍Co-W-P合金
四、化學鍍Co-Zn-P合金
五、化學鍍Co-Mo-P、Co-Cu-P和Co-Re-P合金
第四節 化學鍍鈷-硼基多元合金
第五節 化學鍍鐵-硼基多元合金
一、化學鍍Fe-P、Fe-Sn-B和Fe-Ni-P-B合金
二、化學鍍Fe-Mo-B、Fe-W-B和Fe-W-Mo-B合金
第六節 化學鍍鋅-鎳-磷三元合金
第七節 化學鍍其他二元合金
一、化學鍍貴金屬與硼的合金
二、化學鍍錫基二元合金
第八節 化學鍍Cr-P、Fe-P和Ag-W二元合金
參考文獻

第十二章 化學復合鍍
第一節 化學復合鍍原理與實驗裝置
第二節 化學復合鍍層的分類
第三節 自潤滑化學復合鍍鎳層
一、化學復合鍍Ni-P/PTFE
二、化學復合鍍Ni-P/(CF)n
三、化學復合鍍Ni-Cu-P/PTFE
四、化學復合鍍Ni-P/CaF
第四節 耐磨化學復合鍍鎳層
一、化學復合鍍Ni-P/SiC
二、化學復合鍍Ni-P/Al2O
三、化學復合鍍Ni-P/Si3N
四、化學復合鍍Ni-Cu-P/Al2O
第五節 其他化學復合鍍層
一、化學復合鍍Ni-P/TiN
二、化學復合鍍Ni-P/BN
三、化學復合鍍Ni-P/金剛石
四、化學復合鍍Ni-P/絹云母
五、化學復合鍍Ni-P/CeO
六、化學復合鍍Ni-Co-P/Cr2O3及Ni-Co-P/Si3N
七、化學復合鍍Ni-P/TiO
八、化學復合鍍Ni-B/C6
九、化學復合鍍Ni-P/金屬納米粒子
十、化學復合鍍Ni-P/碳納米管
參考文獻

第十三章 浸鍍
第一節 浸鍍鋅
第二節 浸鍍鎳
一、鋼鐵件浸鍍鎳
二、銅及銅合金件浸鍍鎳
三、鋁、鋅及其合金的浸鍍鎳
第三節 浸鍍錫和銅錫合金
一、銅及銅合金的浸鍍錫
二、鋼鐵件浸鍍錫、銅錫合金
三、鋁合金件的浸鍍錫
四、浸鉛錫合金
第四節 浸鍍金
第五節 浸鍍銀
第六節 浸鍍銅
參考文獻

第十四章 化學鍍層質量檢驗
第一節 外觀檢驗
第二節 厚度檢驗
一、量表法
二、磁性測厚法
三、X射線熒光法
四、化學溶解法
五、陽極溶解法
六、金相法
七、鍍層厚度測量方法的選擇
第三節 結合強度檢驗
一、彎曲試驗
二、切割檢驗法
三、加熱試驗（熱震法）
四、拉力試驗法
五、沖擊試驗法
第四節 硬度檢驗
一、對鍍層的要求
二、關于顯微維氏硬度、顯微努氏硬度
三、計算
第五節 孔隙率檢驗
一、腐蝕法
二、電圖像法
第六節 耐腐蝕試驗
一、戶外曝曬試驗
二、人工加速腐蝕試驗
三、耐腐蝕性試驗結果的評定
第七節 耐磨性試驗
第八節 氫脆檢驗
一、缺口常溫持久定載靜拉伸試驗
二、懸臂梁彎曲試驗
第九節 應力檢驗
第十節 釬焊性檢驗
一、流布面積法
二、潤濕時間法
第十一節 電磁學性能
一、鍍層電阻率測定
二、半導體性能測試
三、磁通率測試
參考文獻

第十五章 化學鍍車間設計與設備
第一節 概述
第二節 化學鍍車間平面設計及自動檢測控制系統
一、化學鍍車間設計
二、化學鍍車間的自動檢測控制系統
第三節 化學鍍鎳槽
第四節 鍍液加熱設備
一、加熱方式及熱量的計算
二、加熱設備
第五節 循環過濾系統
一、化學鍍所用的泵
二、過濾器
三、攪拌
參考文獻

第十六章 化學鍍廢水處理及利用
第一節 概述
第二節 化學鍍廢水來源及特性
第三節 廢水處理方法及選擇
一、物理法
二、化學法
三、物理化學法
四、生物法
五、廢水處理的選擇
第四節 鍍前處理廢液的處理和利用
一、含油廢水的處理和利用
二、酸堿廢水的處理和利用
第五節 化學鍍鎳廢水的處理和利用
一、化學沉淀分離法
二、催化還原法
三、電解法
四、離子交換法
五、轉移利用法
六、次磷酸鹽和亞磷酸鹽的去除
七、有機酸的去除
八、氯氣氧化法
九、其他處理方法及方法比較
第六節 化學鍍銅廢液的處理和利用
第七節 化學鍍廢液中其他有害物的處理和利用
一、部分重金屬離子的處理和利用
二、貴金屬離子的處理和利用
三、含氰廢水的處理
第八節 化學鍍綜合廢水的處理和利用
一、化學中和沉淀法
二、化學法綜合處理
三、離子交換法
第九節 化學鍍污泥的處理和利用
一、污泥脫水
二、污泥的利用
參考文獻

因為沉積機理完全不同.化學鍍鎳層的性質與電沉的金屬鎳層有很大差異。化學鍍鎳層的性質取決于由鍍液成分、基體性質、預處理及後處理所決定的鍍層結構。化學鍍鎳層最初的工程應用是為普通金屬或非金屬提供耐蝕及耐磨鍍層。目前的用途雖多種多樣，但都與鍍層自身的性質有關。化學鍍鎳層的一般性質、耐蝕性、耐磨性、電磁性將在以後的各節中分別討論。一、外觀
化學鍍鎳層的外觀一般為光亮或半光亮并略帶黃色，有類似銀器的光澤，但用作還原剎的鍍層，其外觀顏色是無光澤的暗灰色。塑料件上薄層堿性化學鍍鎳層有時為黑灰色。
鍍層的外觀質量不僅包括鍍層的表面缺陷，即鍍層表面特別是鍍件的主要表面上的針孔、麻點、起皮、起泡、剝落、斑點以及未鍍覆的部位等疵病，還包括鍍層表面粗糙度，此外還包括鍍層的光澤度。所謂光澤度指的是鍍層表面對一定強度和一定角度入射光的反射比率或強度，反射光的比率或者強度越大，鍍層的光澤度就越高。
下面討論影響鍍層外觀的主要因素。
（1）鍍件施鍍之前的表面光潔度無論是金屬還是非金屬，其表面的光潔度越高，則所獲鍍層表面的光澤性就愈好，反之就越差。