技术详细介绍
代替镀硬铬超细微晶钴磷合金电镀技术项目简介
铬镀层具有极好的耐磨性能和光亮性能而被广泛应用于生产生活当中。中国每年的镀铬总产值大于100亿人民币，其中镀硬铬约占20%，装饰铬约占有80%。传统的铬电镀在铬酸（六价铬）镀液中进行，六价铬是极强的氧化剂和致癌物质，可以造成人体肾功能衰竭、心率衰竭、白血病，并可强烈引发癌症。美国环境保护署(EPA)、欧盟的WEEE和ROHS指令、我国的《电子信息产品污染控制管理办法》都明确禁止和控制六价铬电镀工艺的使用，并表示只要有成熟的替代工艺商业化，则必须淘汰六价铬电镀工艺。
世界各国研究人员正致力于研究能够代替六价铬电镀的工艺。目前开发的三价铬电镀工艺可取代装饰性六价铬电镀工艺，但是由于铬镀层具有极好的耐磨性能，目前为止，能够代替硬铬电镀的工艺还未见商业化报道。2005年长沙英才公司开发的“纳菲尔”钨基合金电镀工艺，虽然已经通过成果鉴定为国际领先，宣称能代替硬铬，但是未见大规模商业化报道。Nickel-iron-cobalt (Ni-Fe-Co) alloy substitutes for chromium plating are said to have a wear resistance twice that of chromium and corrosion resistance that is 2.6 times greater.镍铁钴（镍铁钴）镀铬合金的替代品，具有耐磨性两次铬，耐腐蚀，是增加2.6倍。 With the appropriate nickel and iron content, a color similar to that of chromium can be obtained.用适当的镍和铁的含量，可以得到类似的颜色铬。 The iron and cobalt in solution increase hardness and stability.铁和钴溶液中增加了硬度和稳定性。
Friction and wear tests were performed on this particular coating using a ball-on-disc machine.这个特殊的涂层用球 - 圆盘机上进行摩擦磨损试验。 The surface was observed using a scanning electron microscope (SEM), and the surface composition analyzed with a x-ray analyzer.使用扫描电子显微镜（SEM），并用X-射线分析仪分析表面成分，表面观察。 Hv hardness was determined to be 1,118 at room temperature, whereas hard chromium was 900 Hv. HV硬度被确定为1,118室温，而硬铬为900暖通。 Hv hardness of the Ni-Fe-Co coating did not change until the temperature reached 300C, where it went to 1,552; at 400C, it was 1,422; at 500C, it was 1,300; at 600C, it was 1,190; and at 700C, it was 1,040.沉积Ni-Fe-Co涂层的硬度HV没有改变，直到温度达到300C，它在哪里就去到1552; 400C，它是1422; 500C，它是1300; 600C，它是1190和700C，它是1,040。
The wear rate for the Ni-Fe-Co plating was 110.56 10-17[m.sup.3]/NM (where V=lm/s, P=600 N, T=30 min).镍铁钴镀层的磨损率为110.56 10-17 [m.sup.3 /海里（其中：V =流明/ S，P = 600 N，T = 30分钟）。 The wear rate for hard chromium was 241.11 10-17[m.sup.3]/NM [2,3].耐磨硬铬率为241.11 10-17 [m.sup.3] / NM：[2,3]。 烟台电镀技术研究所研制镍钴铁合金成功应用到连铸结晶器铜管上，铜板，减震器连杆上，。但由于含有镍，会对皮肤造成过敏，也不是最终的代铬镀层。
2007-2010年间美国麻省理工学院多次报道开发了一种晶粒非常细小的的镍钨合金，能够代替代替硬铬镀层，但是同样也未见大规模商业化。美国军方甚至认为六价铬电镀硬铬技术是不可替代的。
以上几种研究都在镍电镀的基础上引入钨元素，而要引入钨元素的话必定会牺牲电流效率，由镀镍的95%以上，降为镀镍钨合金的30-40%。电流效率的降低带来的很多问题（如分散能力降低、析氢严重）可能是导致这些工艺不能大规模商业化的主要原因。
本项目组经过2年实验研究，采用了一种全新的控制晶粒尺寸的方法，开发了一种超微晶钴磷合金电镀技术，工艺稳定、操作过程、电流效率（95%以上）、分散能力、覆盖能力好，但是其晶粒尺寸仅仅为6-8nm，镀态硬度可达到700-800Hv，远远大于钨合金的硬度（500Hv左右），接近于六价铬电镀硬铬的硬度（900-1000Hv），光亮性、耐磨性和耐腐蚀性能与铬镀层相当，耐盐雾实验可达1000小时远远超过镀铬的耐蚀性。有望彻底取代耐磨性六价铬电镀工艺，为电镀耐磨性镀层相关产业带来重大变革。在国内外环保政策越来越严厉的现状下，此技术有着极其广泛的应用前景和经济价值。
投资规模：200-5000万，技术转移
技术优势：本电镀添加剂，加入钴镀液中，镀层硬度可由400Hv提高到800Hv，耐磨性和铬镀层相当，可代替铬镀层。相对于六价铬镀硬铬，有以下几方面优势：（a）节能，电镀时能耗约为六价铬电镀得1/3；（b）分散能力、覆盖能力大大优于六价铬电镀；（c）光泽性和铬接近；（d）硬度、耐磨性能和铬相当；（e）环保，无六价铬离子，废水中的金属离子可以回收。(9) 超微晶镀钴及合金测试按照ASTM B117的盐雾测试六价铬的存款超过了耐腐蚀的结果。达到1000小时。
目标：提供产品及成套技术、设备。电镀成本略高于镀铬。
市场前景：随着市场经济的飞速发展，金属与非金属制品铬镀层处理产品已广泛进入航空、机器、电子、化工、五金等各个行业领域，其用量及应用范围十分喜人，市场需求十分庞大。 如装饰铬用于卫浴件、汽车外壳、活塞环、活塞杆，缸套、舰船发动机、发动机转子，自行车、缝纫机、钟表、仪器仪表、日用五金等零部件的防护与装饰；耐磨铬用于切削及拉拔工具，各种材料的压制模及铸模、轴承、轴、量规、齿轮等，还可用来修复被磨损零件的尺寸公差。
超微晶钴及合金电镀技术代替严重污染环境的六价铬电镀硬铬技术，替代了原有硬铬市场，具有很大的技术市场。据不完全统计，全世界2010年镀铬需求约600亿美元，镀硬铬需求260亿美元。本项目之前，尚未有技术能够代替硬铬电镀技术。本项目取代六价铬镀硬铬技术，不仅可以取代硬铬原有的市场，还可以在此基础上拓展，因为本项技术符合环保标准，并且各项性能都优于铬镀层。也就是说，本技术的国内外市场大于600亿美元／年，国内市场大于200亿/年。
铬镀层具有极好的耐磨性能和光亮性能而被广泛应用于生产生活当中。中国每年的镀铬总产值大于100亿人民币，其中镀硬铬约占20%，装饰铬约占有80%。传统的铬电镀在铬酸（六价铬）镀液中进行，六价铬是极强的氧化剂和致癌物质，可以造成人体肾功能衰竭、心率衰竭、白血病，并可强烈引发癌症。美国环境保护署(EPA)、欧盟的WEEE和ROHS指令、我国的《电子信息产品污染控制管理办法》都明确禁止和控制六价铬电镀工艺的使用，并表示只要有成熟的替代工艺商业化，则必须淘汰六价铬电镀工艺。
世界各国研究人员正致力于研究能够代替六价铬电镀的工艺。目前开发的三价铬电镀工艺可取代装饰性六价铬电镀工艺，但是由于铬镀层具有极好的耐磨性能，目前为止，能够代替硬铬电镀的工艺还未见商业化报道。2005年长沙英才公司开发的“纳菲尔”钨基合金电镀工艺，虽然已经通过成果鉴定为国际领先，宣称能代替硬铬，但是未见大规模商业化报道。Nickel-iron-cobalt (Ni-Fe-Co) alloy substitutes for chromium plating are said to have a wear resistance twice that of chromium and corrosion resistance that is 2.6 times greater.镍铁钴（镍铁钴）镀铬合金的替代品，具有耐磨性两次铬，耐腐蚀，是增加2.6倍。 With the appropriate nickel and iron content, a color similar to that of chromium can be obtained.用适当的镍和铁的含量，可以得到类似的颜色铬。 The iron and cobalt in solution increase hardness and stability.铁和钴溶液中增加了硬度和稳定性。
Friction and wear tests were performed on this particular coating using a ball-on-disc machine.这个特殊的涂层用球 - 圆盘机上进行摩擦磨损试验。 The surface was observed using a scanning electron microscope (SEM), and the surface composition analyzed with a x-ray analyzer.使用扫描电子显微镜（SEM），并用X-射线分析仪分析表面成分，表面观察。 Hv hardness was determined to be 1,118 at room temperature, whereas hard chromium was 900 Hv. HV硬度被确定为1,118室温，而硬铬为900暖通。 Hv hardness of the Ni-Fe-Co coating did not change until the temperature reached 300C, where it went to 1,552; at 400C, it was 1,422; at 500C, it was 1,300; at 600C, it was 1,190; and at 700C, it was 1,040.沉积Ni-Fe-Co涂层的硬度HV没有改变，直到温度达到300C，它在哪里就去到1552; 400C，它是1422; 500C，它是1300; 600C，它是1190和700C，它是1,040。
The wear rate for the Ni-Fe-Co plating was 110.56 10-17[m.sup.3]/NM (where V=lm/s, P=600 N, T=30 min).镍铁钴镀层的磨损率为110.56 10-17 [m.sup.3 /海里（其中：V =流明/ S，P = 600 N，T = 30分钟）。 The wear rate for hard chromium was 241.11 10-17[m.sup.3]/NM [2,3].耐磨硬铬率为241.11 10-17 [m.sup.3] / NM：[2,3]。 烟台电镀技术研究所研制镍钴铁合金成功应用到连铸结晶器铜管上，铜板，减震器连杆上，。但由于含有镍，会对皮肤造成过敏，也不是最终的代铬镀层。
2007-2010年间美国麻省理工学院多次报道开发了一种晶粒非常细小的的镍钨合金，能够代替代替硬铬镀层，但是同样也未见大规模商业化。美国军方甚至认为六价铬电镀硬铬技术是不可替代的。
以上几种研究都在镍电镀的基础上引入钨元素，而要引入钨元素的话必定会牺牲电流效率，由镀镍的95%以上，降为镀镍钨合金的30-40%。电流效率的降低带来的很多问题（如分散能力降低、析氢严重）可能是导致这些工艺不能大规模商业化的主要原因。
本项目组经过2年实验研究，采用了一种全新的控制晶粒尺寸的方法，开发了一种超微晶钴磷合金电镀技术，工艺稳定、操作过程、电流效率（95%以上）、分散能力、覆盖能力好，但是其晶粒尺寸仅仅为6-8nm，镀态硬度可达到700-800Hv，远远大于钨合金的硬度（500Hv左右），接近于六价铬电镀硬铬的硬度（900-1000Hv），光亮性、耐磨性和耐腐蚀性能与铬镀层相当，耐盐雾实验可达1000小时远远超过镀铬的耐蚀性。有望彻底取代耐磨性六价铬电镀工艺，为电镀耐磨性镀层相关产业带来重大变革。在国内外环保政策越来越严厉的现状下，此技术有着极其广泛的应用前景和经济价值。
投资规模：200-5000万，技术转移
技术优势：本电镀添加剂，加入钴镀液中，镀层硬度可由400Hv提高到800Hv，耐磨性和铬镀层相当，可代替铬镀层。相对于六价铬镀硬铬，有以下几方面优势：（a）节能，电镀时能耗约为六价铬电镀得1/3；（b）分散能力、覆盖能力大大优于六价铬电镀；（c）光泽性和铬接近；（d）硬度、耐磨性能和铬相当；（e）环保，无六价铬离子，废水中的金属离子可以回收。(9) 超微晶镀钴及合金测试按照ASTM B117的盐雾测试六价铬的存款超过了耐腐蚀的结果。达到1000小时。
目标：提供产品及成套技术、设备。电镀成本略高于镀铬。
市场前景：随着市场经济的飞速发展，金属与非金属制品铬镀层处理产品已广泛进入航空、机器、电子、化工、五金等各个行业领域，其用量及应用范围十分喜人，市场需求十分庞大。 如装饰铬用于卫浴件、汽车外壳、活塞环、活塞杆，缸套、舰船发动机、发动机转子，自行车、缝纫机、钟表、仪器仪表、日用五金等零部件的防护与装饰；耐磨铬用于切削及拉拔工具，各种材料的压制模及铸模、轴承、轴、量规、齿轮等，还可用来修复被磨损零件的尺寸公差。
超微晶钴及合金电镀技术代替严重污染环境的六价铬电镀硬铬技术，替代了原有硬铬市场，具有很大的技术市场。据不完全统计，全世界2010年镀铬需求约600亿美元，镀硬铬需求260亿美元。本项目之前，尚未有技术能够代替硬铬电镀技术。本项目取代六价铬镀硬铬技术，不仅可以取代硬铬原有的市场，还可以在此基础上拓展，因为本项技术符合环保标准，并且各项性能都优于铬镀层。也就是说，本技术的国内外市场大于600亿美元／年，国内市场大于200亿/年。