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      化學沉積金屬涂層的性能

      只有在極少數情況下,化學沉積金屬涂層如此純凈,結構如此規則,以至于它們的性質與相應的化學純物質的性質相同。 含有非金屬成分(磷或硼)的涂層可能會表現出非常不同的特性。

      涂層的密度略低于塊狀金屬。 這與相當不規則的涂層結構有關:它們包含更多的缺陷(孔隙和異物夾雜物)。 例如,化學沉積的銅通常具有大量直徑為 20 至 300 ? 的微觀空隙,由包裹在涂層中的氫形成。 Ni-P 和 Ni-B 涂層通常具有層狀結構,這是由于涂層中磷和硼的分布不均勻造成的。

      取決于化學鍍條件、鍍液組成和沉積速率,涂層的機械性能可以在很寬的范圍內變化。

      對于化學沉積的銅涂層,例如印刷電路板上的涂層,足夠的電阻和延展性非常重要。 可在 50 至 70°C 的溫度下獲得拉伸強度約為 40 至 50 kg/mm2 的涂層。 它們表征延展性的極限伸長率可能高達 6% 至 8%。 在室溫下獲得的銅涂層更脆。 高延展性涂層只能從含有特殊添加劑的溶液中獲得。 當沉積涂層在惰性氣氛中在 300 至 500°C 的溫度下加熱時,延展性會增加。

      Ni-P 和 Ni-B 涂層相對較硬; 沉積后,它們的硬度取決于 P 和 B 的量,Ni–P 涂層為 350 至 600 kg/mm2(3400 至 5900 MPa),Ni–P 涂層為 500 至 750 kg/mm2(4900 至 7400 MPa) B 涂層,在約 400°C 加熱后,Ni-P 為 800 至 1000 kg/mm2,Ni-B 為 1000 至 1250 kg/mm2。 因此,這種涂層具有與鉻涂層相同的硬度。 Ni-P 涂層的抗拉強度在 40 到 80 kg/mm2 范圍內。

      如果考慮到其硬度,鎳涂層的延展性相當高:它們的極限伸長率小于 2%。 這種硬度、耐磨性和延展性的結合是獨一無二的。

      化學沉積涂層的電導率通常低于相應純金屬的電導率。 在室溫下沉積的薄銅涂層(0.5 至 1.0 μm)的電阻率為 3 至 4 × 1.0–8 Ω·m - 是純大塊銅的兩倍。 此類涂層的表面電阻為 0.03 至 0.07 Ω/m。 然而,在 50 至 70°C 溫度下獲得的延性銅涂層的電阻率為 2 × 10–8 Ω·m,接近純銅的電阻率。

      Ni-P和Ni-B涂層的電阻率取決于非金屬成分的含量,通常在3~9×10-7Ω·m范圍內; 這遠高于純笨重的鎳(0.69 × 10-7 Ω·m)。 加熱會導致電阻率降低。

      諸如鎳和鈷之類的鐵磁材料涂層的磁性可以在非常寬的范圍內變化。 隨著鎳鍍層中磷含量的增加,它們的鐵磁性降低,磷含量超過8質量%或硼含量超過6.5質量%的鍍層是無磁性的。

      Co-P、Co-B 和鈷合金與其他金屬的涂層具有高度不同的磁性。

      這些取決于涂層的組成、它們的結構和它們的厚度,并且它們可以通過改變化學鍍溶液的組成、pH 和溫度來控制。 通常,鈷涂層表現出高矯頑力(15 至 80 kA/m); 但是,也可以沉積軟磁涂層(0.1 到 1.0 kA/m)。

      涂層的光學性質變化不大,與純金屬的光學性質差別不大。 化學沉積的涂層通常是暗淡的; 當引入特殊添加劑時,可以獲得光亮的涂層。 由于它們不用作飾面裝飾涂層,因此外觀和亮度的特性通常不是必需的。

      銀和金涂層常用作鏡子,但反光面通常是內表面,與光滑的玻璃表面相鄰。 化學沉積的金薄膜用作濾光片; 它們通過可見光,但反射紅外線和無線電波。

      化學沉積涂層的多孔性通常低于相應的電鍍層; 因此,它們可以更好地保護基礎金屬免受腐蝕。 涂層本身的耐腐蝕性可能因結構和成分而異。 Ni-P和Ni-B涂層比鎳電鍍更耐腐蝕; 這可能是由于它們的精細晶體結構。

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