学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

有机溶剂体系中铝及铝合金镀层的制备与性能研究

作　者: 张爱平
导　师: 王吉会
学　校: 天津大学
专　业: 材料学
关键词: 有机溶剂体系电镀铝铝合金表面形貌组织结构耐蚀性
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 212次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

利用AlCl₃₊LiAlH₄的四氢呋喃-苯有机溶剂体系在低碳钢Q235基体上进行了镀铝实验,并就不同电镀工艺对铝镀层表面形貌、厚度、结构、结合力及耐蚀性能等进行了研究。结果表明,采用AlCl₃₊LiAlH₄有机体系在低碳钢上镀铝是可行的,铝镀层表面光滑、均匀,并呈现不规则的颗粒状或块状的生长特性。铝镀层的厚度和晶粒尺寸随电流密度和电镀时间的增加而增大;铝镀层与碳钢基体间的结合力随镀层厚度的增加而减少,且铝镀层具有较好的耐蚀性能。铝镀层的最佳工艺为电流密度2～4A/dm2、电镀时间30～60min。化学转化处理后,镀层的摩擦系数减小,显微硬度与耐腐蚀性进一步提高。通过在AlCl₃₊LiAlH₄有机溶剂中分别加入MgBr₂、MnCl₂、NiCl₂及MoCl₅的方式,获得了Al-Mg、Al-Mn、Al-Ni、Al-Mo合金镀层,并进一步研究了不同电镀工艺对铝合金镀层表面形貌、厚度、结构、合金元素含量、结合力和耐蚀性的影响。结果表明,AlCl₃₊LiAlH₄有机溶剂体系是电沉积铝合金镀层的有效体系,镀层表面平坦光滑、致密均匀。Al-Ni镀层厚度随电流密度的增加先增大后减小,除此之外,铝合金镀层厚度随电流密度的增加而增大。镀层为晶体结构,X-射线衍射峰向低角度偏移,形成含合金原子的Al固溶体结构;除Mo原子外,合金原子含量随电流密度的增加而增大,而Al-Mo镀层中Mo含量随电流密度和电镀时间的增加呈现先增大后减小的趋势。铝合金镀层与碳钢基体的结合力良好。在3.5%NaCl溶液中,铝及铝合金镀层的耐腐蚀性能按递降次序排列如下:铝锰合金,铝镁合金铝,铝,铝钼合金,铝镍合金。在AlCl₃₊MgBr₂+LiAlH₄有机溶剂体系中,Al-Mg镀层的最佳工艺为电流密度0.75～1.50A/dm²。在AlCl₃₊ MnCl₂+LiAlH₄有机溶剂电镀体系中,Al-Mn合金镀层沉积的最佳电流密度为0.15～0.50A/dm2,电镀时间为30～45min。在AlCl₃₊ NiCl₂+LiAlH₄有机溶剂电镀体系中,Al-Ni合金镀层沉积的最佳电流密度为0.75～1.00A/dm2。在AlCl₃₊ MoCl₅+LiAlH₄有机溶剂电镀体系中,Al-Mo合金镀层沉积的最佳电流密度为2.00～3.00A/dm²,电镀时间为45～60min。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-24
  1.1 有机溶剂电镀概述  9-10
  1.2 有机溶剂电镀铝  10-15
    1.2.1 AlCl_(3+)LiAlH_4体系  11-12
    1.2.2 AlBr_(3+)HBr/KBr体系  12-14
    1.2.3 Al(C_2H_5)_(3+)NaF体系  14
    1.2.4 三种有机电解质体系的比较  14-15
  1.3 铝合金镀层  15-20
    1.3.1 合金共镀的原理  15-18
    1.3.2 铝镁合金电镀  18
    1.3.3 铝锰合金电镀  18-19
    1.3.4 铝镍合金电镀  19
    1.3.5 铝钼合金电镀  19-20
  1.4 有机溶剂电镀铝及铝合金的应用及发展前景  20-21
  1.5 本文的工作内容、目的和意义  21-24
    1.5.1 目前工作的问题及难点  21-22
    1.5.2 本文的工作内容  22
    1.5.3 本文工作的性质、意义  22-24
第二章实验方法  24-29
  2.1 AlCl_(3+)LiAlH_4体系概述  24-25
  2.2 实验过程  25-27
    2.2.1 试剂、材料及仪器  25
    2.2.2 电镀液的制备  25-26
    2.2.3 电镀装置  26
    2.2.4 实验内容与方法  26-27
      2.2.4.1 阴极和阳极的前处理  26-27
      2.2.4.2 电镀过程  27
  2.3 铝及铝合金镀层性能测试  27-29
    2.3.1 镀层金相组织及镀层厚度  27
    2.3.2 镀层的物相分析  27-28
    2.3.3 镀层的表面形貌及成分分析  28
    2.3.4 镀层的结合力  28
    2.3.5 镀层的耐蚀性  28
    2.3.6 镀层的显微硬度和摩擦磨损试验  28-29
第三章有机溶剂体系中铝镀层的性能与阳极氧化处理  29-43
  3.1 有机溶剂中铝镀层的制备与性能研究  29-37
    3.1.1 电镀液的制备与电镀过程  29-30
    3.1.2 铝镀层的外观及厚度  30-32
    3.1.3 铝镀层的结构  32
    3.1.4 铝镀层的表面形貌  32-34
    3.1.5 铝镀层的结合力  34-35
    3.1.6 铝镀层的耐蚀性  35-36
    3.1.7 铝镀层的显微硬度  36-37
  3.2 铝镀层的阳极氧化处理  37-42
    3.2.1 铝阳极氧化概述  37-38
    3.2.2 实验过程  38-39
      3.2.2.1 化学转化前处理  38
      3.2.2.2 化学转化处理  38-39
    3.2.3 实验结果与讨论  39-42
      3.2.3.1 阳极氧化过程  39-40
      3.2.3.2 镀层的显微硬度  40-41
      3.2.3.3 镀层的摩擦系数  41
      3.2.3.4 镀层的耐蚀性  41-42
  3.3 小结  42-43
第四章 AlCl_(3+)LiAlH_4体系中电镀铝合金的组织与性能  43-70
  4.1 铝镁合金镀层  43-49
    4.1.1 铝镁合金镀层的外观及厚度  44-45
    4.1.2 铝镁合金镀层的表面形貌  45-46
    4.1.3 铝镁合金镀层的成分和结构  46-47
    4.1.4 铝镁合金镀层的结合力  47-48
    4.1.5 铝镁合金镀层的耐蚀性  48-49
  4.2 铝锰合金镀层  49-57
    4.2.1 铝锰合金镀层的宏观形貌和厚度  49-51
    4.2.2 铝锰合金镀层的表面形貌  51-54
    4.2.3 铝锰合金镀层的成分  54
    4.2.4 铝锰合金镀层的结构  54-55
    4.2.5 铝锰合金镀层的结合力  55
    4.2.6 铝锰合金镀层的耐蚀性  55-57
  4.3 铝镍合金镀层  57-61
    4.3.1 铝镍合金镀层的外观及厚度  57-59
    4.3.2 铝镍合金镀层的表面形貌和成分  59-60
    4.3.3 铝镍合金镀层的结构  60
    4.3.4 铝镍合金镀层的耐蚀性  60-61
  4.4 铝钼合金镀层  61-67
    4.4.1 铝钼合金镀层的外观及厚度  62-63
    4.4.2 铝钼合金镀层的表面形貌和成分  63-64
    4.4.3 铝钼合金镀层的结构  64-65
    4.4.4 铝钼合金镀层的耐蚀性  65-67
  4.5 各镀层的综合评价  67-68
  4.6 小结  68-70
第五章结论  70-72
参考文献  72-75
发表论文和科研情况说明  75-76
致谢  76

有机溶剂体系中铝及铝合金镀层的制备与性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文