化學鍍鎳

化學鍍又稱為無電解鍍（Electroless plating），也可以稱為自催化電鍍（Autocatalytic plating）。具體過程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬離子被還原劑還原，並且沉澱到固態基體表面上的過程。ASTM B374（ASTM，美國材料與試驗協會）中定義為Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。這一過程與置換鍍不同，其鍍層是可以不斷增厚的，且施鍍金屬本身也具有催化能力。

在催化劑Fe的催化作用下，溶液中的次磷酸根在催化表面催化脫氫，形成活性氫化物，並被氧化成亞磷酸根；活性氫化物與溶液中的鎳離子進行還原反應而沉積鎳，其本身氧化成氫氣。即:

2H2PO2-+2H2O+Ni2+→Ni0+H2↑+4H++2HPO32-。

與此同時，溶液中的部分次磷酸根被氫化物還原成單質磷進入鍍層。即:

H2PO2-+[H+](催化表面)→P+H2O+OH-,所形成的化學鍍層是NiP合金，呈非晶態簿片結構。

不用外來電流，借氧化還原作用在金屬製件的表面上沉積一層鎳的方法。用於提高抗蝕性和耐磨性，增加光澤和美觀。適合於管狀或外形複雜的小零件的光亮鍍鎳，不必再經拋光。一般將被鍍製件浸入以硫酸鎳、次磷酸二氫鈉、乙酸鈉和硼酸所配成的混合溶液內，在一定酸度和溫度下發生變化，溶液中的鎳離子被次磷酸二氫鈉還原為原子而沉積於製件表面上，形成細緻光亮的鎳鍍層。鋼鐵製件可直接鍍鎳。錫、銅和銅合金製件要先用鋁片接觸於其表面上1-3分鐘，以加速化學鍍鎳。

化學鍍就是在不通電的情況下，利用氧化還原反應在具有催化表面的鍍件上，獲得金屬合金的方法。它是新近發展起來的一門新技術。

化學鍍鎳經過多年的不斷探索與研究，近幾年已發展極成熟了，化學鍍鎳水幾乎適用於所有金屬表面鍍鎳。如：鋼鐵鍍鎳，不鏽鋼鍍鎳，鋁鍍鎳，銅鍍鎳等等，它同樣適用於非金屬表面鍍鎳。比如：陶瓷鍍鎳，玻璃鍍鎳，金剛石鍍鎳，碳片鍍鎳，塑料鍍鎳，樹脂鍍鎳等等。使用範圍是非常廣泛的。

化學鍍鎳的歷史與電鍍相比，比較短暫，在國外其真正應用到工業僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年，A.Wurtz發現金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來。化學鍍鎳技術的真正發現並使它應用至今是在1944年，美國國家標準局的A.Brenner和G.Riddell的發現，弄清楚了形成塗層的催化特性，發現了沉積非粉末狀鎳的方法，使化學鍍鎳技術工業應用有了可能性。但那時的化學鍍鎳溶液極不穩定，因此嚴格意義上講沒有實際價值。化學鍍鎳工藝的應用比實驗室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰以後，美國通用運輸公司對這種工藝發生了興趣，他們想在運輸燒鹼筒的內表面鍍鎳，而普通的電鍍方法無法實現，五年後他們研究了發展了化學鍍鎳磷合金的技術、公布了許多專利。1955年造成了他們的第一條試驗生產線，並製成了商業性有用的化學鍍鎳溶液，這種化學鍍鎳溶液的商業名稱為“Kanigen”。在國外，特別是美國、日本、德國化學鍍鎳已經成為十分成熟的高新技術，在各個工業部門得到了廣泛的應用。

中國的化學鍍鎳工業化生產起步較晚，但近幾年的發展十分迅速，不僅有大量的論文發表，還舉行了全國性的化學鍍會議，據第五屆化學鍍年會發表文章的統計就已經有300多家廠家，但這一數字在當時應是極為保守的。據推測國內每年的化學鍍鎳市場總規模應在300億元左右，並且以每年10%～15%的速度發展。

所有化學沉積法可以分成三類（廣義分類）：

⒈置換鍍（離子交換或電荷交換沉積）：一種金屬浸在第二種金屬的金屬鹽溶液中，第一種金屬的表面上發生局部溶解，同時在其表面自發沉積上第二種金屬。在離子交換情況下，基底金屬本身就是還原劑；使用最廣泛的基底金屬（Me1）是銅、鐵和鎳，而用得最多的鍍層金屬（Me2）則是金和銅。如將一隻鐵釘浸在硫酸銅溶液中，鐵釘上就鍍上薄薄一層銅。但它的實際應用是有限的，因為基底金屬的表面一旦被溶液中的金屬（Me2）覆蓋，過程馬上停止。所以其最大厚度是很小的，而且結合力沒有真正的化學鍍那麼好。由於鍍層質量差，厚度有限，所以應用非常有限。

⒉接觸鍍：將欲鍍的金屬與另一種金屬或另一塊相同金屬接觸，並沉浸在沉積金屬的鹽溶液中的沉積法；當欲鍍的導電基底表面與比溶液中待沉積的金屬更為活潑的金屬接觸時，便構成接觸沉積。在基底和接觸金屬之間形成了原電池對，其中接觸金屬是陽極，發生溶解，而欲鍍基底起陰極的作用，金屬便沉積到它的上面。此法與電沉積反應相同，所不同的是電流來自化學反應，而不是由外電源提供。此法幾乎沒有實用意義，但是，它對在無催化活性基底上引發化學沉積，起到“反應起動劑”的作用上，具有重要意義。

⒊真正的化學鍍：從含有還原劑的溶液中沉積金屬。下面我們所提的化學；鍍鎳即為此種。

（二）化學鍍鎳的分類：

⒈按鍍液的PH值分類：有酸性、中性和鹼性三類。

⒉按沉積溫度分類：有低溫、中溫、高溫三類。

⒊按合金成分分類：有低磷、中磷和高磷三類。

⒋按所用還原劑分類：有Ni-P、Ni-B等。

化學鍍鎳廢液中，若不存在絡合劑或絡合劑的量較少時，可直接採用氫氧化鈉（濃度為6mol/L）調節pH值，

根據廢液中鎳離子的濃度，加入適量的NaOH，使鎳離子沉澱為Ni(OH)2除去。對於有絡和劑廢液的除鎳，首先利用CaO調節廢液的pH值在8左右，除去大部分的有機酸絡合劑，然後在廢液中加入CaO或NaOH，調至廢液的pH值為11～12，使廢液中的大部分鎳離子和其他重金屬離子發生沉澱反應，再加入適量的高分子絮凝劑，加速不溶物的沉降，在沉降過程中，加入適宜和適量的氧化劑（高錳酸鉀、雙氧水或氯氣等），以除去廢液中的次、亞磷酸鹽，有利於鎳離子的沉澱並降低廢水的化學耗氧量（COD）。

為提高鍍層的質量、鍍液的穩定性及金屬鎳的沉積速度，化學鍍鎳液中都添加各種絡合劑。若廢液中含有蘋果酸、酒石酸和檸檬酸等絡合劑時，可使用CaO調節廢液的pH值，使這些有機酸生成相應的鈣鹽沉澱除去，由於蘋果酸鈣的溶解度比較大，除了採用鈣鹽法以外，還要利用進一步提高pH值的方法，使廢液的沉澱量增加，促使蘋果酸根生成鈣鹽沉澱物除去；而酒石酸鈣的溶解度較小，在pH值為8左右時，將有95%的酒石酸根被除去；和酒石酸鈣一樣，檸檬酸鈣的溶解度也很小，在pH值8左右時，將有98%的檸檬酸根被除去。

鍍鎳廢液中含有大量的次磷酸鹽和其被氧化的產物亞磷酸鹽，由於次磷酸鈣的溶解度較大，採用CaO沉澱法不能有效的除去次磷酸鹽，但在除去鎳離子時加入的CaO會使廢液的pH值增加，此時若提高廢液的溫度，溶液中的次磷酸根可將鎳離子及其他重金屬離子還原，次磷酸根被氧化成亞磷酸根。若廢液中含有較多的次磷酸根，可添加適當的氧化劑（如高錳酸鉀，雙氧水等）除去。當廢液的pH值在7左右時，亞磷酸鈣的溶解度將急劇下降，試驗表明，在pH值為5．5～7時，鍍液中亞磷酸鹽的除去率在95%以上。對於未除去的亞磷酸鹽可以採用鎢酸鈉作為催化劑，利用雙氧水將亞磷酸鹽氧化為磷酸鹽的方法；或直接利用高錳酸鉀作為氧化劑將多餘的次磷酸鹽及亞磷酸鹽氧化為磷酸鹽。在含有磷酸鹽的廢液中加入CaO，調節廢液的pH值在9．5以上，磷酸鈣的溶解度較小，生成的沉澱物很容易過濾除去。這時廢液中磷含量可降低至2～7mg/L，達到廢水排放的要求。

若化學鍍鎳廢液中的鎳及大部分有機酸被沉澱除去后，廢液中的COD達不到排放標準時，廢液還需要進行深度處理，在pH值大於9的條件下，通入氯氣，此時Cl2主要以CLO-的形式存在，具有較強的氧化能力，若在廢液中加入少量的銅離子作為催化劑時，廢液可以得到深度處理，COD很容易降低到（100mg/L)直接排放的標準。同時有機酸可以氧化為CO2和水，次磷酸鹽和亞磷酸鹽也容易氧化為磷酸鹽，磷酸鹽容易發生沉澱反應而除去。

⑴機理

化學鍍鎳是用還原劑把溶液中的鎳離子還原沉積在具有催化活性的表面上。化學鍍鎳可以選用多種還原劑，目前工業上應用最普遍的是以次磷酸鈉為還原劑的化學鍍鎳工藝，其反應機理，普遍被接受的是“原子氫理論”和“氫化物理論”。

1）原子氫理論

原子氫理論認為，溶液中的Ni2+靠還原劑次磷酸鈉（NaH2P02）放出的原子態活性氫還原為金屬鎳，而不是H2PO2-與Ni2+直接作用。

首先是在加熱條件下，次磷酸鈉在催化表面上水解釋放出原子氫，或由H 2PO2-催化脫氫產生原子氫，即

然後，吸附在活性金屬表面上的H原子還原Ni2+為金屬Ni沉積於鍍件表面．同時次磷酸根被原子氫還原出磷，或發生自身氧化還原反應沉積出磷，H2的析出既可以是由H2POf水解產生，也可以是由原子態的氫結合而成。

2）氫化物理論

氫化物理論認為，次磷酸鈉分解不是放出原子態氫，而是放出還原能力更強的氫化物離子（氫的負離子H一），鎳離子被氫的負離子所還原。

在酸性鍍液中，H2PO2-在催化表面上與水反應，

在鹼性鍍液中，則為

鎳離子被氫負離子所還原，即氫負離子H一同時可與H20或H+反應放出氫氣：同時有磷還原析出。

⑵特點

迄今為止，化學鍍鎳的發展已有50多年的歷史。經過半個多世紀的研究開發，化學鍍鎳已進入發展成熟期，其現狀可概括為：技術成熟、性能穩定、功能多樣、用途廣泛。

用化學鍍鎳沉積的鍍層，有一些不同於電沉積層的特性。

①以次磷酸鈉為還原劑時，由於有磷析出，發生磷與鎳的共沉積，所以化學鍍鎳層是磷呈彌散態的鎳磷合金鍍層，鍍層中磷的質量分數為1%～l5%，控制磷含量得到的鎳磷鍍層緻密、無孔，耐蝕性遠優於電鍍鎳。以硼氫化物或氨基硼烷為還原劑時，化學鍍鎳層是鎳硼合金鍍層，硼的含量為1%～7%。只有以肼作還原劑得到的鍍層才是純鎳層，含鎳量可達到99．5%以上。

②硬度高、耐磨性良好。電鍍鎳層的硬度僅為l60～180HV，而化學鍍鎳層的硬度一般為400～700HV，經適當熱處理后還可進一步提高到接近甚至超過鉻鍍層的硬度，故耐磨性良好，更難得的是化學鍍鎳層兼備了良好的耐蝕與耐磨性能。

③化學穩定性高、鍍層結合力好。在大氣中以及在其他介質中，化學鍍鎳層的化學穩定性高於電鍍鎳層的化學穩定性。與通常的鋼鐵、銅等基體的結合良好，結合力不低於電鍍鎳層和基體的結合力。

④由於化學鍍鎳層含磷（硼）量的不同及鍍后熱處理工藝的不同，鍍鎳層的物理化學特性，如硬度、抗蝕性能、耐磨性能、電磁性能等具有豐富多彩的變化，是其他鍍種少有的。所以，化學鍍鎳的工業應用及工藝設計具有多樣性和專用性的特點。

傳統上，化學鍍作為一種表面處理方法應歸屬於電鍍，是電鍍的一個鍍種。但化學鍍不同於電鍍，主要是因為化學鍍不需要外加電源，而且操作方法與不同於電鍍，其特點如下：

⑴鍍層厚度均勻，化學鍍液的分散程度接近100%。化學鍍本身是一個自催化的氧化還原過程，只要催化基體與溶液接觸到就可以施鍍，幾乎是基體形狀的一個複製，達到仿形的程度，不會像電鍍一樣，出現由於電力線分佈不均勻而引起的鍍層厚度不均的現象。

⑵化學鍍不僅可以在金屬表面施鍍，通過特殊的活化、敏化處理，也可以在非金屬表面上進行。

⑶化學鍍設備簡單，不需要電源及陽極，只要在溫度、pH值工藝參數合理的條件下，把待鍍零件浸入在鍍液中即可。

⑷化學鍍的結合力、防腐性能都優於電鍍。某些化學鍍層還有特殊的物理化學性能。

⑸硬度高，耐磨性好，化學鍍鎳層熱處理后硬度達Hv1100，工模具鍍鎳后一般壽命提高3倍以上。

⑹耐腐蝕強，化學鍍鎳層在酸、鹼、鹽、氨和海水等介質中都具有很好的耐腐蝕性，其耐腐蝕性勝於不鏽鋼。

化學鍍包括鍍鎳、鍍銅、鍍金、鍍錫等很多鍍種，但應用範圍最廣的還是化學鍍鎳。與電鍍鎳層相比，化學鍍鎳層的性能有如下諸多優點：

⑴利用次磷酸鈉作為還原劑的化學鍍鎳過程得到的是Ni-P合金，控制鍍層中的磷含量可以得到Ni-P非晶態結構鍍層。鍍層緻密、孔隙率低、耐腐蝕性能均優於電鍍鎳。

⑵化學鍍鎳層的鍍態硬度為450~600HV，經過合理的熱處理后，可以達到1000-1100HV，在某些情況下，甚至可以代替硬鉻使用。

⑶根據鍍層中的含磷量，可以控制鍍層為磁性或非磁性。

⑷鍍層的磨擦係數低，可以達到無油潤滑的狀態，潤滑性與抗金屬磨損性方面也優於電鍍。

⑸低磷鍍層具有良好的可焊性。

當然，與很多技術一樣，化學鍍鎳自身也存在很多缺點：

⑴與電鍍鎳相比，鍍液的組成複雜，某些原材料要求較為苛刻。

⑵化學鍍的操作比較麻煩，鍍覆中必須不斷進行分析補加，調整pH。

⑶化學鍍溶液本身是一個熱力學不穩定體系，容易發生分解等事故。

⑷對比電鍍，化學鍍的鍍速慢，大多化學鍍的鍍速在10-30μm/h之間。

⑸很多化學鍍的工作溫度都在90℃左右，維持這個溫度也要消耗大量能源。

⑹化學鍍層的裝飾性不如電鍍，光亮性不足。

化學鍍鎳以它優良的鍍層性能，如硬度高，耐磨性和耐蝕性都很優異，越來越為生產廠家所接受。以中磷化學鍍層為例，其鍍層性能如下：

化學鍍鎳的技術特性及作用:

1、耐腐蝕性強：該工藝處理后的金屬表面為非晶態鍍層，抗腐蝕性特別優良，經硫酸、鹽酸、燒鹼、鹽水同比試驗，其腐蝕速率低於1cr18Ni9Ti不鏽鋼。

2、耐磨性好：由於催化處理后的表面為非晶態，即處於基本平面狀態，有自潤滑性。因此，摩擦係數小，非粘著性好，耐磨性能高，在潤滑情況下，可替代硬鉻使用。

3、光澤度高：催化后的鍍件表面光澤度為LZ或▽8-10可與不鏽鋼製品媲美，呈白亮不鏽鋼顏色。工件鍍膜后，表面光潔度不受影響，無需再加工和拋光。

4、表面硬度高：經本技術處理后，金屬表面硬度可提高一倍以上，在鋼鐵及銅表面可達Hv570。鍍層經熱處理后硬度達Hv1000，工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。

5、結合強度大：本技術處理后的合金層與金屬基件結合強度增大，一般在350-400Mpa條件下不起皮、不脫落、無氣泡，與鋁的結合強度可達102-241Mpa。

6、仿型性好：在尖角或邊緣突出部分，沒有過份明顯的增厚，即有很好的仿型性，鍍后不需磨削加工，沉積層的厚度和成份均勻。

7、工藝技術高適應性強：在盲孔、深孔、管件、拐角、縫隙的內表面可得到均勻鍍層，所以無論您的產品結構有多麼複雜，本技術處理起來均能得心應手，絕無漏鍍之處。

8、低電阻，可焊性好。

9、耐高溫：該催化合金層熔點為850-890度。

由於化學鍍鎳層具有優秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學性能，該項技術已經得到廣泛應用，幾乎難以找到一個工業不採用化學鍍鎳技術。據報道，化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下：航空航天工業：9%，汽車工業：5%，電子計算機工業：15%，食品工業：5%，機械工業：15%，核工業：2%，石油工業：10%，塑料工業：5%，電力輸送工業：3%，印刷工業：3%，泵製造業：5%，閥門製造業：17%，其他：6%。世界工業化國家的化學鍍鎳的應用經歷了80年代空前的發展，平均年凈增速率高達10%～15%；預計化學鍍鎳的應用將會持續發展，平均年凈值速率將降低至6%左右，而進入發展成熟期。在經濟蓬勃發展的東亞和東南地區，包括中國在內，化學鍍應用正在上升階段，預期仍將保持空前的高速發展。

航空航天工業為化學鍍鎳的使用大戶之一，比較突出的應用實例是：美國俄克拉荷馬航空後勤中心，自1979年以來，以及西北航空公司自1983年以來均採用化學鍍鎳技術修復飛機發動機零件。普拉特－惠特尼公司的JT8D噴氣發動機雖已經停產，可是迄今仍有上千台這種發動機在波音727和麥道DC-9飛機上使用，原因是：一種高磷，壓應力的化學鍍鎳技術用於修復JT8D六種型號的噴氣發動機的葉輪，確保了這種發動機的重新使用。在航空發動機的渦輪機或壓縮機的葉片上，通常鎳磷合金化學鍍厚為25～75um，以防止燃氣腐蝕，其疲勞強度的降低比電鍍鉻少25%。俄克拉荷馬航空後勤中心採用超厚層化學鍍鎳修復飛機零件，鍍厚達275～750um。原採用電鍍工藝時的返工率達50%，採用化學鍍鎳后合格率達90%以上，可見取得了明顯的經濟效益。飛機上的輔助發電機（APU）經化學鍍鎳后，其壽命提高3～4倍。重達8.2噸的渦輪發動機的主軸承面經化學鍍鎳100um，以防止開機和停機所引起的振動損壞。

為減輕重量，航空工業大量使用鋁合金件，經化學鍍鎳表面強化后不僅耐蝕、耐磨，而且可焊，如衝程發動機的活塞頭經化學鍍鎳后提高了使用壽命。其他還有鈦合金件、鈹合金件均採用低應力和壓應力的化學鍍鎳表面保護等措施。

鎳+鉈+硼三元合金化學鍍（NTB）被指定為普拉特－惠特尼噴氣發動機上160多種零件的表面強化工藝，以抗擦傷和微動磨損，例如：NTB化學鍍用於噴氣發動機主軸密封。美國空軍要求發動機製造商提供具有4000次戰術周期，此時磨損量達0.178mm，如此必須拆卸重修，經NTB化學鍍後主軸密封面磨損顯著降低，經4000次戰術周期后的磨損量約為0.008mm。

宇航系統廣泛使用著金屬光鏡，其基體為強度高、重量輕的鈹或鋁，經專用化學鍍鎳表面強化，這種含磷量為12.2%～12.7%的化學鍍鎳可拋光至9，如此高的精度在需要低慣性的宇宙空間里，有著卓越的性能。

中國的化學鍍工業雖然起步較晚，但自九十年代以來經過各科研單位的不懈努力，現已擁有成熟的工藝和經驗，在中國洛陽已建成飛機零件化學鍍鎳加工流水線。

解決使用乙醇、汽油混合燃料問題是汽車工業的發展趨勢之一，使用混合燃料，除性能問題之外，還產生了燃油系統的腐蝕問題。在巴西，使用乙醇作為燃料，應用化學鍍鎳技術保護鋅壓鑄件，如汽化器免遭腐蝕已成為工藝規範。在美國，當廣泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料時，汽車工業勢必應用化學鍍鎳作為汽化器、燃油泵送系統的表面保護手段。

差速器行星齒輪是汽車的一個重要零件，鍍上25um厚的化學鍍鎳層以提高耐磨性，有的汽車製造廠在軸上採用聚四氟乙烯複合化學鍍鎳層工藝，這種複合鍍層既有一定的硬度，又兼有好的潤滑性能，提高了軸的使用壽命。

汽車工業利用化學鍍鎳層非常均勻的優點，在形狀複雜的零件上，如齒輪、散熱器和噴油嘴上採用化學鍍工藝保護。鍍上10um左右的化學鍍鎳層的鋁質散熱器具有良好的釺焊性。齒輪上化學鍍后尺寸誤差十分容易地保持在±0.3～0.5um。而如果採用電鍍工藝，則必須鍍后還要進行機加工才能達到合格的工差範圍。用在噴油器上的化學鍍鎳層，可以提供良好的抗燃油腐蝕和磨損性能。通常，燃油腐蝕和磨損會導致噴油孔的擴大，因此噴油量增大，使汽車發動機的馬力超出設計標準，加快發動機的損壞。化學鍍鎳層可以有效地防止噴油器的腐蝕、磨損，提高發動機的可靠性和使用壽命。

化學工業應用研究化學鍍鎳技術代替昂貴的耐蝕合金以解決腐蝕問題，以便改進化學產品的純度，保護環境，提高操作安全性和生產運輸的可靠性，從而獲得更有利的技術經濟競爭能力。

化學鍍廣泛地應用於大型反應容器的內壁保護。當初非常引人關注的應用實例是：1955年美國通用運輸公司（GATX）採用化學鍍保護槽車內壁，防止苛性鹼的腐蝕。如今，化學鍍鎳技術已經獲得長足的進步，能夠在多種化工腐蝕環境下提供可靠的保護。

應用化學鍍鎳最為量大面廣的是閥門製造業。鋼鐵製造的球閥、閘閥、旋閥、止逆閥和蝶閥等等，經高磷化學鍍鎳25～75um，可提高耐腐蝕性和使用壽命。化工用泵化學鍍鎳的效果也同樣顯著。在苛性鹼腐蝕條件下工作的閥門，應採用鍍層含磷量1%～2%的低磷化學鍍鎳。因為在苛性鹼腐蝕條件下，低磷化學鍍鎳層的年腐蝕速率約為2.5um，優於中磷或高磷化學鍍鎳層。化學鍍鎳層在強氧化性酸，如濃硝酸、濃硫酸等介質中不耐蝕。儘管在鹽酸中的腐蝕速率低於奧氏體不鏽鋼，耐蝕性仍然是不夠的。因此，對於上述強酸介質，或者可能水解生成上述強酸的介質中，不適於使用化學鍍鎳層。碳鋼緊固件鍍上25～50um厚的高磷化學鍍鎳層，代替不鏽鋼緊固件，既克服了奧氏體不鏽鋼的應力腐蝕開裂問題，又節省了大量費用。生產低密度聚乙烯的壓力容器內壁25um，以防止鐵污染和因此所造成的聚乙烯變色。如果採用不鏽鋼建造，其價格大約是化學鍍方法的兩倍。

石油和天然氣是化學鍍鎳的重要市場之一，油田採油和輸油管道設備廣泛地採用化學鍍鎳技術。典型的石油和天然氣工業腐蝕環境為井下鹽水、二氧化碳、硫化氫，溫度高達170～200℃，並伴有泥沙和其他磨粒沖蝕等等，腐蝕環境相當惡劣。低碳鋼油氣管道在如此苛刻的條件下，僅有2～3個月的壽命。經過50～100um厚的高磷化學鍍鎳層保護之後，其腐蝕速率降低到與哈氏合金相當的程度。考慮到耐蝕合金價格昂貴，從性能價格比上講，碳鋼管道採用化學鍍鎳保護的技術經濟性能最好。

泵殼、葉輪和出口管道等油氣用泵零件，根據腐蝕環境不同，經化學鍍鎳鍍厚25～75um不等，防腐蝕效果優良。抽油泵化學鍍鎳是一種理想的應用實例：在西得克薩斯油田，經化學鍍鎳保護的抽油泵，壽命長達4年以上，同樣末加保護的抽油泵的壽命不超過6個月。化學鍍鎳層耐蝕耐磨，而且由於化學鍍鎳層的高度均勻性，可以使抽油泵筒製成整體件，從而顯著地提高了抽油泵品質，降低生產成本。在油田，高磷化學鍍鎳亦廣泛地應用於油水分離裝置的加熱器表面以防腐蝕，鍍厚通常為25～75um。集油和輸油裝置的閥門、管接頭、管箍等亦採用化學鍍鎳保護。

食品加工業為應用化學鍍鎳提供了一個巨大的潛在市場；之所以稱之為潛在的市場，是因為化學鍍鎳在食品工業的廣泛應用中存在著障礙。比如在美國，FDA（美國食品和藥物管理署）對於化學鍍鎳在食品工業中的應用尚末制訂出法規標準；通常，對於化學鍍鎳層在應用於直接與食品接觸的情況，FDA採取個案處理的方式予以批准。究其原因，主要是因為經典的化學鍍液配方中含有毒的鉛、鎘等重金屬離子作為穩定劑的緣故。然而，許多現代的化學鍍鎳溶液中已經不使用重金屬離子作穩定劑了；顯然，這個障礙遲早將會被拆除。食品包裝機械中不與食品直接接觸的零件，如：軸承、輥筒、傳送帶、液壓系統和齒輪等為化學鍍鎳在食品工業中的典型應用。

在食品加工過程中，會涉及鹽水、亞硝酸鹽、檸檬酸、醋酸、天然木材的煙薰，揮發性有機酸等腐蝕介質等問題；食品加工溫度範圍為60～200，生產環境中相對濕度很高；在這樣的條件下，食品加工設備存在著金屬腐蝕、疲勞和磨損等問題。對於接觸食品的金屬表面，傳統的保護方式是電鍍硬鉻；可是，在含氯離子酸性介質中，鍍鉻層的耐蝕年並不好；然而，化學鍍鎳在均鍍能力、高耐蝕性、防粘、脫模性等方面具有明顯的優勢。揉面機上與食品接觸的零件採用的化學鍍鎳就是應用成功的實例之一；其他在食品充氣裝罐機、螺桿送料機、拌料鍋、食品模具、烤盤、乾燥箱，麵包保溫爐等食品機械上越多地採用了化學鍍鎳。

採礦工業環境條件惡劣，井下機械不可避免地接觸鹽水、礦酸，以受腐蝕和磨損的考驗。因此，採礦機械需要進行表面保護。

礦井頂板支撐系統中，常用電鍍硬鉻作為液壓支柱的防腐蝕耐磨損保護層。然而，由於硬鉻表面裂紋、多孔，使用中經常因為腐蝕嚴重以致液壓支柱被咬死而無法動作。高壓液壓缸的這種問題更加嚴重。在高壓工作下，鍍層受到拉伸，使得高內應力的硬鉻層的裂紋進一步加劇。這種情況下，採用25um厚的壓應力的高磷化學鍍鎳層做保護，當液壓支柱受高壓拉伸時，化學鍍鎳層不會產生裂紋，並能夠經受住地下煤礦環境的腐蝕與磨損。

在某些露天採礦生產中，例如採選肥料用的磷礦石，要使用高壓泵和噴射泵嘴，此時，腐蝕和沖蝕問題相當嚴重，但耐蝕耐磨的化學鍍鎳層的應用便可防止機械零件過早損壞。

化學鍍鎳技術在軍事上得到廣泛的應用，突出的例子如航空母艦上飛機彈射機罩和軌道的化學鍍鎳保護。彈射機的工作環境非常惡劣，飛機發動時的高溫氣流沖刷軌道，彈射時的巨大的作用力，海洋氣候條件的腐蝕，使得彈射系統僅能使用6～12個月。現採用的表面處理工藝是：正確前處理后的彈射機罩，在電鍍鎳后，化學鍍鎳100um，然後再電鍍鎘12.5um，並經鉻酸鈍化。這樣的複合塗覆保護層，具有很好的耐磨和抗微振磨損性能，彈射系統的使用壽命可延長至14～18年，即增加18倍。

軍用車輛的耳軸多年來一直採用化學鍍鎳層保護，防止道路泥漿和鹽水的腐蝕和磨損。

坦克的後視鏡用鋁材製成，精磨拋光后，化學鍍鎳作為耐蝕耐磨保護層。技術要求後視鏡在可見光譜範圍內具有80%的反射率，化學鍍鎳層容易達到這些光學要求。鋁質雷達波導管鍍以25um厚的化學鍍鎳層可防止陸地和海上腐蝕。化學鍍鎳層的均勻性，能滿足各種波導管的技術要求。

化學鍍鎳在電子和計算機工業中應用得最廣，幾乎涉及到每一種化學鍍鎳技術和工藝。許多新的化學鍍鎳工藝和材料正是根據電子和計算機工業發展的需要而研製開發出來的。在技術性能方面，除要求耐蝕耐磨之外，還具有可焊接、防擴散性、電性能和磁性能等要求。

有的國家已經建立法規：電子設備必須進行屏蔽以防止電磁和射頻干擾。電子設備的塑料外殼上鍍銅，然後化學鍍鎳，這樣的雙金屬結構覆層，被公認為是最有效的屏蔽方式之一。化學鍍鎳是計算機薄膜硬磁碟製造中的關鍵步驟之一。主要是在經過精細加工的5086鎂鋁表面鍍12.5um厚的鎳磷合金層，為後續的真空濺射磁記錄薄膜做預備。化學鍍鎳層含磷量為12%wt（原子百分比約20.5%）。鍍層必須是低應力且為壓應力。經250℃或300℃加熱1h，此時仍保持非磁性，即剩磁小於0.1×10－4T。鍍層必須均勻、光滑，表面上的任何缺陷和突起不得超過0.025um。因為技術要求高所以必須使用高質量高清潔度的專用化學鍍液、全自動的施鍍控制設備和高清潔度的車間環境。計算機薄膜硬磁碟化學鍍鎳是高技術化學鍍鎳的典型代表，佔有相當重要的市場份額。

化學鍍鎳技術在微電子器件製造業中應用的增長十分迅速。據報導施樂公司在超大規模集成電路多層晶元的互連和導通孔（via-hole）的充填整平化工藝中，採用了選擇性的鎳磷合金化學鍍技術；其產品均通過了抗剪切強度、抗拉強度、高低溫循環和各項電性能的試驗。實踐說明，化學鍍鎳技術的應用提高了微電子器件製造工藝的技術經濟性和產品的可靠性。

注塑機、壓鑄模等多種型模是機械、輕工行業量大面廣的產品。由於模具幾何形狀複雜，當採用電鍍方法對模具表面進行強化時，為了使各個面都能夠鍍上，必須設計安裝複雜的輔助陽極和掛具；而且，還必須要進行鍍后機械加工，才能保證尺寸精度和表面粗糙度的要求；而且，化學鍍鎳層具有較低的摩擦係數和突出的脫模性能，使其成為最為經濟有效的模具表面處理技術之一。

鑄造用模型和芯盒通常為鑄鐵或鑄鋁件，在使用過程中遭受磨料磨損，報廢很快。採用化學鍍鎳鎳表面保護之後，鑄造模型和型芯盒的質量上等級，使用壽命顯著提高。

紡織機械轉速很高，各種纖維紗線對於機械零件的磨損十分嚴重。化學鍍鎳，特別是人造多晶金剛石複合化學鍍技術，比較成功地解決了紡織機械零件的磨損問題。

印刷機上各種輥筒和部件，採用25～50um厚的化學鍍鎳層保護可防止印刷油墨和潤白液的腐蝕。化學鍍鎳層的高度均勻性可保證印刷輥筒的尺寸精度，而無須鍍后機械加工。

某些醫療器械如：外科手術鉗、牙科鑽和醫療型模等金屬製品上已採用化學鍍鎳層取代原用的電鍍鉻。