Mạ niken không dùng điện: Công nghệ lắng đọng không dùng điện thúc đẩy nâng cấp kỹ thuật bề mặt trong ngành sản xuất-cao cấp.

Là nhánh-phát triển nhanh nhất của mạ điện phân, mạ niken điện phân đã trở thành công nghệ xử lý bề mặt không thể thiếu trong ngành công nghiệp hiện đại nhờ tính đồng nhất lớp phủ tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn vượt trội, độ cứng cao và khả năng hàn tốt. Không giống như mạ điện truyền thống dựa vào dòng điện tác dụng, mạ niken điện phân tạo ra một lớp phủ hợp kim niken dày đặc và sáng trên bề mặt Mạ niken điện phân thông qua phản ứng oxi hóa khử tự xúc tác giữa chất khử và các ion niken trong dung dịch. Nó đặc biệt thích hợp để xử lý-bao phủ toàn bộ các thành phần phức tạp về mặt hình học, lỗ-sâu hoặc độ chính xác vi mô-. Trong những năm gần đây, với nhu cầu ngày càng tăng về lớp phủ chức năng từ-các ngành sản xuất cao cấp như điện tử, ô tô và hàng không vũ trụ, ứng dụng mạ niken điện phân đang phát triển từ "bảo vệ và trang trí" sang "tích hợp chức năng".

Cốt lõi của lớp mạ niken điện phân cho các điểm tiếp xúc mạ niken nằm ở khả năng lắng đọng kim loại chỉ thông qua phản ứng hóa học mà không cần nguồn điện bên ngoài. Các dung dịch mạ điển hình sử dụng niken sunfat hoặc niken axetat làm muối chính, với natri hypophotphit (NaH₂PO₂) là chất khử được sử dụng phổ biến nhất, được bổ sung bằng các chất tạo phức (như natri citrat và axit lactic), chất đệm (axit boric), chất ổn định và chất làm ướt. Dựa trên loại chất khử, nó chủ yếu được chia thành hai hệ thống:

Ni-P: Uses hypophosphite, with a phosphorus content typically of 2%–12%. High-phosphorus coatings (>10% P) có cấu trúc vô định hình và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

Ni-B: Sử dụng natri borohydrua hoặc dimethylamine borane, có hàm lượng boron từ 0,5%–6%, dẫn đến độ cứng cao hơn (lên tới 700 HV) và khả năng chống mài mòn vượt trội.

Quá trình này có thể được thực hiện trong môi trường axit (pH 4–6) ở khoảng 90 độ hoặc trong điều kiện trung tính/kiềm (pH 8–10) gần nhiệt độ phòng. Hệ thống axit có tốc độ lắng đọng nhanh nhất (10–20 μm/h) và được sử dụng rộng rãi nhất; hệ thống kiềm phù hợp hơn với các chất nền nhạy cảm với nhiệt-. Đối với nền thép, có thể lắng đọng xúc tác trực tiếp; tuy nhiên, đồng, thiếc và hợp kim của chúng thiếu hoạt tính tự xúc tác và cần phải xử lý kích hoạt trước{10}}thường sử dụng tấm nhôm tiếp xúc (1–3 phút) hoặc làm nhạy cảm với muối palladium-để hình thành các trung tâm xúc tác trên bề mặt và bắt đầu phản ứng lắng đọng cho các điểm tiếp xúc mạ niken chịu lực cao.

Theo thống kê của ngành, mạ niken điện phân đã thâm nhập vào hầu hết các ngành công nghiệp. Các lĩnh vực ứng dụng lớn nhất là sản xuất van (17%), công nghiệp máy móc và máy tính (mỗi ngành 15%) và công nghiệp dầu khí (10%). Trong những trường hợp này, lớp mạ không chỉ bảo vệ chống ăn mòn mà còn có chức năng chống mài mòn, giảm ma sát và sửa chữa kích thước.

Trong lĩnh vực kết nối điện, Đinh tán mạ niken điện phân và Tiếp điểm bằng đồng phủ niken đang ngày càng trở nên phổ biến. Sau khi mạ niken không điện, các điểm tiếp xúc bằng đồng-giữ được độ dẫn điện cao của đồng đồng thời đạt được khả năng chống oxy hóa và sunfua hóa của niken, cải thiện đáng kể độ ổn định của tiếp điểm. Đặc biệt là trong môi trường ẩm ướt, chứa lưu huỳnh-, lớp mạ niken có thể ngăn chặn hiệu quả sự hình thành rêu xanh, kéo dài tuổi thọ của Danh bạ mạ niken siêu nhỏ.

Hơn nữa, trong-các lĩnh vực cao cấp như thiết bị bán dẫn, tấm lưỡng cực pin nhiên liệu và thiết bị y tế, lớp mạ niken điện phân, nhờ đặc tính thành phần không-xốp, không bị ứng suất-và có thể kiểm soát được, đã trở thành lớp phủ có chức năng quan trọng. Ví dụ: khi sử dụng Danh bạ mạ niken tùy chỉnh trong các đầu nối-tần số cao, khả năng kết hợp trở kháng và tính toàn vẹn của tín hiệu được đảm bảo bằng cách điều chỉnh hàm lượng phốt pho.