化学镀（，也称无电镀）是一种利用化学反应在基体表面沉积金属或合金的表面处理工艺。该过程通过还原反应使溶液中的金属离子析出，并在基体表面形成均匀且致密的金属镀层。与需要外部电流驱动金属沉积的电镀不同，化学镀无需外部电源，也不要求基体材料具有导电性，因此也可用于塑料、陶瓷、玻璃等非导电材料的表面金属化处理。

化学镀层可赋予基体多种功能，包括装饰性、耐腐蚀性、导电性以及改善表面性能等。常见镀层材料包括镍、银及其合金，并广泛应用于反射镜面制造等领域。金属的化学镀最早由阿布纳·布伦纳（）和格蕾丝·E·里德尔（）发表，随后逐渐发展至塑料的金属化处理、纺织品表面处理、防腐蚀涂层以及珠宝制造等领域。在微电子工业中，化学镀还被用于制造印刷电路板、半导体器件、电池和传感器等电子元件。但电镀依赖外部电流，仅适用于导电或半导电材料，且设备要求相对复杂。此外，化学镀通常可在常温常压条件下进行。

历史
化学镀的发展可追溯至1844年，当时夏尔-阿道夫·武尔茨在含次磷酸盐的水溶液中偶然发现了金属镍能够发生化学沉积。1911年，弗朗索瓦·奥古斯特·鲁（）进一步报道了这一反应，并指出沉积过程中会产生粉末状金属，但当时这些研究都并未获得实际应用。

第二次世界大战后，化学镀技术取得重要突破。1946年，美国国家标准局的阿布纳·布伦纳和格蕾丝·E·里德尔披露了他们关于实验性镀镍的研究结果。

1954年至1959年间，美国通用运输公司（）的G·古泽特（）和其同事对化学镀镍–磷组成和工艺进行了大量研究，以作为传统电镀的替代方案，其研究被认为奠定了现代化学镀的科学基础。

步骤与镀液
化学镀的过程可分为以下四个步骤。

敏化：通过使用敏化剂引入具有还原能力的活性离子，使其能够促进镀液中金属离子的还原，并为后续沉积过程提供催化位点，即在基体上形成所谓的“模板化”表面。

工艺
化学镀的金属沉积速率取决于自催化反应的动力学，即初始形成的金属（或合金）晶核能够催化后续金属离子的持续还原与沉积。例如在90 °C的氯化镍–次磷酸钠镀液中，典型沉积速率约为15 μm/h。由于标准电极电位更低，甲醛在碱性条件下具有更强的还原能力，因此比在酸性条件下更适合作为化学镀的还原剂。

催化剂
铂催化剂（比如二氧化铂）广泛用于燃料电池中的制氢、甲醇氧化和氧的还原反应。此类催化剂可通过化学镀制备，常以铂的卤化物为金属源、肼为还原剂。由于铂盐较镍盐更易发生电化学还原，因此较为适用于化学镀工艺。

塑料金属化
塑料表面可通过化学镀沉积镍–磷、镍–金、镍–硼、钯、铜和银等镀层。化学镀镍广泛应用于航空航天、建筑、纺织以及石油和天然气等行业。

电磁干扰屏蔽
电磁干扰屏蔽旨在减少外部电磁辐射对电子设备正常工作的影响。常见干扰源包括无线电发射器、移动电话等。例如美国联邦航空管理局和联邦通信委员会曾限制飞行过程中使用手机，以避免干扰飞机的导航与通信系统。镍、铜或者镍/铜复合化学镀层具有良好的电磁屏蔽性能，可吸收14 Hz至1 GHz范围内的电磁噪声。

油气生产
化学镀镍可显著提高钻井用钢管的耐腐蚀性能。在油气工业中，镍镀层还广泛应用于压力容器、压缩机叶片、反应堆、涡轮叶片和阀门等关键部件，以增强其耐腐蚀性和耐磨性。

参考资料