TRATAMIENTOS DE SUPERFICIE 27 química, frente a los procesos asistidos por corriente, es la distribución homogénea de espesores independientemente de la geometría de la pieza a recubrir. Otras características destacables de este proceso son la posibilidad de aplicarlo tanto sobre sustratos conductores como dieléctricos, la facilidad para incorporar materiales de refuerzo en forma de nano/micro partículas así como la modulación de las propiedades de los recubrimientos en función de su composición. La mayor parte de los procesos industriales de níquel químico funcional emplean hipofosfito de sodio como agente reductor, dando lugar a aleaciones Ni-P. Así, existen 3 grandes grupos de recubrimientos de níquel químico en función de su contenido en fósforo, cada uno de ellos con unas propiedades claramente diferenciadas del resto: • Ni-P de bajo contenido en P (1-4 wt.% P): presentan una estructura microcristalina dando lugar a recubrimientos de alta dureza (± 900 Hv) y elevada resistencia al desgaste. Presentan una baja resistencia a la corrosión en medio ácido, sin embargo, son muy resistentes a la corrosión en medio alcalino. • Ni-P de medio contenido en P (5-9 wt.% P): Presenta una resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas a medio camino entre los recubrimientos de alto y bajo contenido en P. • Ni-P de alto contenido en P (10-12 wt.% P): Su naturaleza amorfa le confiere una excelente resistencia a la corrosión (≥ 1000h NSS) pero una dureza y resistencia al desgaste moderada. En todos los casos es posible incrementar la dureza de los recubrimientos mediante la aplicación de un tratamiento térmico adecuado, llegando a alcanzar valores de dureza de hasta 1.100 Hv, similares a las del cromo duro hexavalente. Esto ocurre como consecuencia, por un lado, de la recristalización de la matriz metálica de níquel y, por otro, por la precipitación de fosfuros de níquel (NixPy) que provocan un endurecimiento por precipitación, alcanzando los valores de dureza mencionados anteriormente. No obstante, esta mejora en las propiedades mecánicas, asistida por el tratamiento térmico, conlleva una disminución drástica de la resistencia a la corrosión que, sin embargo, es del mismo orden o superior a la aportada por el cromo duro, tal como se puede observar en la tabla 1. Las excelentes prestaciones de los recubrimientos de níquel químico, así como la versatilidad del proceso de deposición, lo sitúan como una de las alternativas más directas a los recubrimientos de cromo duro. Estos, han sido la opción prioritaria para la mejora de las prestaciones de los materiales sobre los que se aplica, debido a sus excelentes propiedades mecánicas. Sin embargo, estos procesos emplean cromo hexavalente en su formulación, el cual es un reconocido agente carcinógeno y mutagénico, motivo por el cual su uso está sujeto a autorización por parte de la agencia química europea (ECHA) al estar incluido en el anexo XIV del reglamente REACH (por sus siglas en inglés, Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals). La prohibición definitiva para su uso a nivel industrial se sitúa en 2024, motivo por el cual urge encontrar alternativas viables, sostenibles y maduras a nivel industrial que permitan lograr una sustitución efectiva del cromo hexavalente en el sector de los tratamientos superficiales. Los procesos de níquel químico han evolucionado a lo largo de su historia adecuándose a las distintas normativas medioambientales en vigor, especialmente aquellas relacionaFigura 2. Artículos y patentes publicados sobre níquel químico (fuente: SciFindern). Figura 3. Distribución de espesores en procesos por vía química y por electrodeposición.
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