Ю. Д. Гамбург химическое никелирование получение никель-фосфорных покрытий путем электрокаталитического

17. Физические и физико-химические свойства 
никель-фосфорных покрытий. Общее 
рассмотрение; роль фосфора
В целом свойства прежде всего зависят от содержания фосфора [93]. По-
этому различают три типа покрытий: с низкой концентрацией фосфора (до 
5% по массе), средним (6–9 %) и высоким (от 10 % и выше).
При 1–3 масс.% Р покрытия обладают достаточно высокой электриче-
ской проводимостью, при 2–3 % Р – высокой твердостью (до 7000 МПа). 
Поверхность таких осадков однородна. Они являются мелкокристалличе-
скими, имеют довольно высокую коэрцитивную силу (до 80 эрстед), срав-
нительно низкие истираемость и коррозионную стойкость, высокую спо-
собность к пайке, достаточно пластичны.

---

Химическое никелирование
50
При повышении содержания фосфора осадки начинают аморфизи-
роваться (но остаются ферромагнитными), их твердость проходит через 
максимум, удельное электросопротивление достигает при 8 % фосфора 
50–60 мкОм.см, в 2–3 раза уменьшается коэрцитивная сила. При 10–12 % 
удельное электросопротивление резко возрастает (до 100 мкОм.см), а ко-
эрцитивная сила падает до нуля: если содержание фосфора превышает 
11,2 %, осадки немагнитны. Твердость при этом еще более снижается (хотя 
значительно улучшается износостойкость), паяемость ухудшается. Покры-
тия приобретают высокие антикоррозионные свойства, что делает их при-
годными для защиты от довольно агрессивных кислотных сред.
Осадки с промежуточным содержанием фосфора применяются как в де-
коративных целях (обычно 4–7 %), так и в электронике.
Присутствие фосфора повышает отражательную способность (ОС) по-
верхности: если у чистого никеля она составляет не более 60 % (для срав-
нения: у серебра – 90 %, у алюминия – 85 %), то при 10–15 % фосфора ОС 
превышает 80 % [94].
Термический коэффициент расширения осадков ниже, чем у чистого 
никеля, и составляет примерно 1,2·10
-5
К
-1
, незначительно уменьшаясь при 
высоком содержании фосфора.
Теплопроводность осадков с различным содержанием фосфора находит-
ся в пределах 40–60 Вт/м.К, что заметно хуже по сравнению с чистым нике-
лем (около 90 Вт/м.К) [95].
Содержание водорода в покрытиях составляет в среднем 0,2 см
3
/г, т. е. 
0,1 ат.%. [96]. Это относительно немного по сравнению с электролитическим 
никелем, но может приводить к повышению хрупкости покрытий, а также 
материала основы (стали). По крайней мере большинство исследований 
усталостной прочности различных сталей [16] показывает, что нанесение 
никель-фосфорного покрытия снижает усталостную прочность. Удаляется 
включенный водород при сравнительно низкой температуре – 100–200 °С. 
Однако усталостная прочность термически обработанных изделий с покры-
тием оказывается еще ниже; возможно, в них образуются микротрещины.
После термической обработки свойства покрытий сильно изменяются; 
резко повышается твердость, улучшается износостойкость.
Переходим к более подробному рассмотрению свойств покрытий Ni-Р.