现代化学镀技术

化学镀是一种独特的表面强化与功能化技术。相对于其他表面镀层技术，化学镀具有优异的均镀能力和产品保型性，尤其适用于复杂形状与大面积工件施镀，因此在机械、电子、能源、化工、汽车、印刷、纺织、工模具、医疗器械、航空航天与军事领域获得了广泛的应用。
国外对化学镀的研究较早，从20世纪50年代就已经开始在工业中进行化学镀技术应用。国内的化学镀研究起步较晚，但也取得了显著的进步，到了20世纪80年代已逐步在工业应用中得到了推广。目前化学镀层已经从当初满足提高工件表面硬度、耐磨性和耐蚀性的要求发展到可满足磁性、导电性、吸波和电磁屏蔽等多种功能化要求。
20世纪80年代初，黄新民教授和作者作为硕士研究生师从邓宗钢教授从事化学镀研究，邓先生1954年毕业于上海交通大学（第1届）金属材料热处理专业，后在东北跟苏联专家继续学习深造，先后在北京航空航天大学、航空部属企业和合肥工业大学工作，一直从事表面技术研究。在他的引领与指导下，合肥工业大学表面技术研究团队在化学镀研究与应用等方面的成果在国内外产生了重要的影响。他的学生们一直想总结一下团队近40年来的研究成果，由于各自事务缠身，一直未能兑现。2020年春节虽然出现了新冠肺炎疫情，但是按惯例，大年初一上午作者依旧去邓先生家拜年，可惜未能谋面，只好在他家中与住在医院的他通个电话，听到年近九十的老师乐呵的笑声暂时得到些许宽慰，然而邓先生在数月后不幸仙逝。如今《现代化学镀技术》完稿，我们只能用本书的出版告慰邓先生的在天之灵，吾辈将继续努力，感谢先生对我们的培养！
作者指导的研究生也一直开展相关的研究工作，张勇教授参与了书稿的整理工作，舒霞高级工程师和朱绍峰教授提供了相关的研究素材，刘家琴研究员和薛茹君教授的研究丰富了本书相关内容，郑红梅副研究员整理了图片和资料。正是大家的努力与合作才有今天团队的发展，为继续从事纳米材料的电化学制备与组织结构、性能调控研究打下基础。感谢郑玉春和刘玉两位高级工程师，他们和黄新民教授、舒霞高级工程师一起为了化学镀技术的应用推广做出了很大的努力。 
本书由作者总结并结合团队多年来的研究成果以及解决实际工程应用问题所积累的经验著述而成。在书中以镍系和钴系两类合金及复合镀层为研究对象，系统地剖析和阐述了化学镀理论、镀层结构、镀层性能和工程应用，旨在帮助读者全面和较为深入地了解化学镀这门方兴未艾的表面处理技术，解决在镀层制备过程中所出现的问题，进而促进化学镀新的配方、工艺和理论的发展。由于作者水平有限，书中的缺点和错误在所难免，敬请广大读者批评和指正。

吴玉程

本书系统地介绍了化学镀技术的原理与应用技术。其主要内容包括化学镀技术概要、化学镀系列合金、化学复合镀、不同基底对化学镀层的影响、镀液成分与工艺参数对化学镀的影响、化学镀工程应用、发展前景与展望。本书基于作者的研究工作，阐述了镍系、钴系合金镀层及复合镀层的工艺、结构和性能之间的关系，镀层生长的影响条件，以及镀层的工程应用。本书内容新颖，实用性强，可为后续化学镀技术研发与应用提供技术支持，具有较高的参考价值。

本书系统地介绍了化学镀技术的原理与应用技术。其主要内容包括化学镀技术概要、化学镀系列合金、化学复合镀、不同基底对化学镀层的影响、镀液成分与工艺参数对化学镀的影响、化学镀工程应用、发展前景与展望。本书基于作者的研究工作，阐述了镍系、钴系合金镀层及复合镀层的工艺、结构和性能之间的关系，镀层生长的影响条件，以及镀层的工程应用。本书内容新颖，实用性强，可为后续化学镀技术研发与应用提供技术支持，具有较高的参考价值。

前言
第1章化学镀技术概要1
1.1化学镀的起源与特点1
1.2化学镀的机理2
1.2.1化学镀金属的机理2
1.2.2化学镀合金的机理3
1.2.3化学复合镀的机理3
1.3化学镀层的结构与类型4
1.3.1普通合金镀层的结构4
1.3.2纳米晶镀层的结构6
1.3.3复合镀层的结构7
1.4化学镀层的性能7
1.4.1化学镀层的力学性能7
1.4.2化学镀层的耐蚀性10
1.4.3化学镀层的磁性能10
1.4.4化学镀层的电磁屏蔽/吸波性能11
1.4.5化学镀层性能的影响因素11
1.5化学镀层的应用13
1.5.1化学镀镍的应用13
1.5.2化学镀铜的应用14
1.5.3化学镀钴的应用15
1.5.4其他化学镀层的应用15
第2章化学镀系列合金17
2.1化学镀镍基合金17
2.1.1化学镀Ni-P17
2.1.2化学镀Ni-Cu-P31
2.1.3化学镀Ni-W-P37
2.1.4化学镀Ni-Mo-P40
2.1.5化学镀Ni-Fe-P42
2.1.6化学镀Ni-Zn-P48
2.1.7化学镀Ni-Cr-P50
2.2化学镀钴基合金51
2.2.1化学镀Co-B52
2.2.2化学镀Co-P53
2.2.3化学镀Co- Ni- P(B)57
2.2.4化学镀Co-Fe-P58
2.2.5化学镀其他材料59
第3章化学复合镀61
3.1化学复合镀概述61
3.2化学复合镀的机理及制备方法62
3.3典型的化学复合镀层66
3.3.1Ni-P-SiC66
3.3.2Ni-P-TiO272
3.3.3Ni-P-Al2O376
3.3.4Ni-Cu-P(α-Al2O3)79
3.3.5Ni基ZrO290
3.3.6Ni基PTFE91
3.3.7Ni-Cu-P-CNTs(碳纳米管)92
3.3.8其他化学复合镀层104
3.4化学复合镀层的典型用途106
第4章不同基底对化学镀层的影响108
4.1金属基底108
4.1.1铝基底108
4.1.2锌基底111
4.1.3铜和不锈钢基底113
4.2非金属基底113
4.2.1粉末基底113
4.2.2碳纳米管基底125
4.2.3石墨烯基底126
第5章镀液成分与工艺参数对化学镀的影响128
5.1金属主盐的影响128
5.2还原剂的影响130
5.3络合剂的影响132
5.4缓冲剂的影响133
5.5稳定剂的影响134
5.6促进剂的影响135
5.7表面活性剂的影响135
5.8pH值的影响138
5.9其他影响因素140
第6章化学镀工程应用142
6.1表面强化的应用142
6.1.1工模具的化学镀层1436.1.2铸件的化学镀层148
6.2电子工业上的应用152
6.3磁性材料上的应用153
第7章发展前景与展望155
参考文献158

本书系统地介绍了化学镀技术的原理与应用技术。其主要内容包括化学镀技术概要、化学镀系列合金、化学复合镀、不同基底对化学镀层的影响、镀液成分与工艺参数对化学镀的影响、化学镀工程应用、发展前景与展望。本书基于作者的研究工作，阐述了镍系、钴系合金镀层及复合镀层的工艺、结构和性能之间的关系，镀层生长的影响条件，以及镀层的工程应用。本书内容新颖，实用性强，可为后续化学镀技术研发与应用提供技术支持，具有较高的参考价值。

1）本书系统地介绍了化学镀技术的原理与应用技术。内容先进，实用性强，具有较高的参考价值。
2）本书主要内容包括化学镀技术概要、化学镀系列合金、化学复合镀、不同基底对化学镀层的影响、镀液成分与工艺参数对化学镀的影响、化学镀工程应用、发展前景与展望。3）本书基于作者的研究工作，阐述了镍系、钴系合金镀层及复合镀层的工艺、结构和性能之间的关系，镀层生长的影响条件，以及镀层的工程应用，可为后续化学镀技术研发与应用提供技术支持。