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镁合金Ni-Ce-P/纳米TiO_2化学复合镀层制备及抗菌性能研究

作　者: 姜晓红
导　师: 时海芳
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 镁合金 化学复合镀 纳米二氧化钛 抗菌性
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文首先对镁合金表面Ni-Ce-P三元化学镀进行了系统的研究,在此基础上,改变施镀配方,在镁合金表面制备了Ni-Ce-P/纳米TiO2化学复合镀层,其最佳配方为:硫酸镍30g/L,次亚磷酸钠25g/L,柠檬酸18g/L,氟化氢铵15g/L,硝酸铈0.06g/L,TiO24g/L,十二烷基硫酸钠适量,硫脲适量。实验结果表明,复合镀的镀层厚度为20μm,结合良好;将复合镀层经过250℃热处理之后,镀层中出现了Ni3P;由能谱分析可知,复合镀镀层的成份以Ni为主,含量约90%左右,P含量约5%左右,其余的基本为Ti。Ni-Ce-P/纳米TiO2复合镀层的磨料磨损抗力是基体的1.9倍,粘着磨损抗力是基体的16.3倍;在5%醋酸溶液中的耐腐性是基体的24倍;在3.5%氯化钠溶液中的耐蚀性是基体的1.7倍;Ni-Ce-P/纳米TiO2复合镀层的光催化能力强,降解率高,且复合镀层的抗菌率达90%以上,显有抑菌作用。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
前言  9-10
1 综述  10-27
  1.1 镁及镁合金发展现状  10-12
    1.1.1 镁的特点及应用  10-11
    1.1.2 镁合金的性能及应用  11-12
  1.2 镁及镁合金的表面处理  12-13
  1.3 化学镀的发展  13-17
    1.3.1 化学镀的机理  13-14
    1.3.2 钢的化学镀  14
    1.3.3 镁合金化学镀现状及发展  14-17
  1.4 抗菌材料的种类及特点  17-21
  1.5 抗菌涂层研究现状  21-26
    1.5.1 有机抗菌涂层材料  21-22
    1.5.2 无机抗菌涂层材料  22-26
  1.6 本课题研究的内容及意义  26-27
2 实验材料、设备及方法  27-33
  2.1 实验材料、仪器和药品  27-28
    2.1.1 实验主要材料和仪器  27
    2.1.2 实验药品  27-28
  2.2 Ni-Ce-P/纳米 TiO_2 复合镀的工艺流程  28-29
    2.2.1 化学镀液的配置及施镀  28
    2.2.2 镀层封孔  28-29
    2.2.3 镀层热处理  29
  2.3 镀层的性能测试  29-32
    2.3.1 镀速的测量  29
    2.3.2 结合力测量  29
    2.3.3 耐蚀性测量  29
    2.3.4 耐磨性测量  29-30
    2.3.5 光催化性能测试  30
    2.3.6 抗菌性检测  30-32
      2.3.6.1 菌种的制备  30-31
      2.3.6.2 抗菌率计算  31-32
  2.4 组织观察及成分分析  32-33
3 实验结果与分析  33-76
  3.1 镁合金 Ni-Ce-P 化学镀层的制备  33-46
    3.1.1 化学镀液的成份选择与分析  33-34
    3.1.2 镀液组成的影响  34-36
    3.1.3 施镀工艺的影响  36-37
    3.1.4 Ni-Ce-P 化学镀正交实验  37-39
    3.1.5 硝酸铈含量的影响  39-41
    3.1.6 Ni-Ce-P 镀层的组织形貌观察及性能测试  41-46
  3.2 Ni-Ce-P/纳米 TiO_2 复合镀层的制备  46-59
    3.2.1 复合镀镀液成分及工艺的影响  46-50
    3.2.2 镀层形貌  50-52
    3.2.3 镀层的组织结构分析  52-55
      3.2.3.1 镀层的 X 射线分析  52-53
      3.2.3.2 镀层的能谱分析  53-55
    3.2.4 镀层的性能测试  55-59
      3.2.4.1 镀层的结合强度  55-56
      3.2.4.2 镀层的耐磨性  56-57
      3.2.4.3 镀层的耐蚀性  57-59
  3.3 Ni-Ce-P/纳米 TiO_2 复合镀层的抗菌性能检测  59-69
    3.3.1 抗菌方法的研究  59-61
    3.3.2 Ni-Ce-P/纳米 TiO_2 复合镀层的抗菌效果  61-66
    3.3.3 抗菌机理分析  66-69
  3.4 Ni-Ce-P/纳米 TiO_2 复合镀与 Ni-Ce-P 化学镀对比分析  69-76
    3.4.1 镀液配方及工艺的比较  69-70
    3.4.2 镀层的形貌比较  70-71
    3.4.3 镀层的成分分析  71-72
    3.4.4 镀层的性能对比  72-76
4 结论  76-77
参考文献  77-82
致谢  82-83
攻读学位期间已发表的学术论文及科研成果  83

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属复层保护
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