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镁合金表面Ni-P/Ni组合镀层的制备研究

作　者: 许刚
导　师: 张秀芝
学　校: 太原科技大学
专　业: 材料学
关键词: 镁合金 组合镀层 化学镀镍 电镀镍
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文以AZ91镁合金为试验材料,在镁合金表面化学镀Ni-P层,接着电镀镍制备Ni-P/Ni组合镀层。在保证镀层结合力的前提下研究了个化学镀镍前处理工艺及化学镀层工艺参数对镀层孔隙率的影响,并用正交试验优化了化学镀镍添加剂浓度。研究了化学镀镍和电镀镍时间对Ni-P/Ni组合镀层耐蚀性能的影响,得到了化学镀镍与电镀镍的最佳时间,研究了电镀工艺对镀层性能的影响,优化了电镀镍工艺参数。研究结果如下:1.酸洗工艺为:CrO3120g/L HNO3 80 g/酸洗时间:60s,温度:常温。2.活化工艺为:HF 250mL/L ,时间10min,温度常温。3.化学镀镍最佳工艺为:NiSO4·6H2O:20 g/L, NaH2PO2·H2O :20g/L,C6H8O7·H2O:5g/L ,NH4HF2:15g/L,HF(40%):10 ml/L,NCSNH2 0.6mg/L,NH4OH 50 ml/L CH3CHOHCOOH 10 g/L。pH值:6..0,温度:82℃。4. Ni-P/Ni组合镀层制备的化学镀与电镀的时间为:化学镀40min,电镀30min。5.电镀镍的最佳工艺为:电流密度:0.02A/cm2 ,温度:50℃,pH值:5,主盐浓度:300g/L,光亮剂浓度:1.5g/L。最佳工艺制备的镁合金Ni-P/Ni组合镀层静态腐蚀浸泡试验耐点蚀时间可达到30小时以上,动电位极化曲线测试表明镀层在酸性和碱性溶液中也具有较好的耐蚀性能,镀层致密,与基体结合良好,化学镀层与电镀层之间没有明显的界限,镀层表面光亮平整,无缺陷,镀层的平均显微硬度可达到348HV。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 绪论  9-23
  1.1 镁及镁合金的基本性质与特点  9
  1.2 镁合金的发展及应用现状  9-11
  1.3 镁合金的腐蚀类型与腐蚀机理  11-13
    1.3.1 镁合金的腐蚀机理  11-12
    1.3.2 镁合金的腐蚀类型  12-13
  1.4 镁合金防腐蚀方法  13-17
    1.4.1 化学转化膜  13-14
    1.4.2 阳极氧化  14-15
    1.4.3 气相沉积  15
    1.4.4 有机涂层  15-16
    1.4.5 表面渗层  16
    1.4.6 等离子注入  16-17
    1.4.7 激光表面改性技术  17
  1.5 镁合金的化学镀镍研究进展  17-19
    1.5.1 镁合金的化学镀镍的前处理  17-18
    1.5.2 直接化学镀镍  18-19
    1.5.3 两步法化学镀镍  19
  1.6 镁合金的电镀的研究进展  19-21
    1.6.1 浸锌  19-20
    1.6.2 化学镀镍  20-21
    1.6.3 其他前处理  21
  1.7 课题的确定及研究内容  21-23
    1.7.1 课题的确定  21-22
    1.7.2 课题研究的主要内容  22-23
第二章 试验基本原理、设备及方法  23-31
  2.1 化学镀镍的基本原理  23-24
  2.2 电镀镍的基本原理  24-25
  2.3 试验材料  25-26
  2.4 实验仪器及设备  26-27
  2.5 工艺流程及方法  27-28
    2.5.1 镀层制备工艺流程图  27
    2.5.2 打磨  27
    2.5.3 超声波清洗  27
    2.5.4 碱洗  27
    2.5.5 酸洗  27-28
    2.5.6 活化  28
    2.5.7 化学镀与电镀  28
  2.6 镀层性能测试  28-31
    2.6.1 镀层的结合力测试  28-29
    2.6.2 显微硬度测试  29
    2.6.3 镀层表面及侧面形貌观察  29
    2.6.4 耐蚀性能测试  29-31
第三章 化学镀镍工艺研究  31-45
  3.1 化学镀镍前处理工艺研究  31-35
    3.1.1 超声波丙酮除油及碱洗除油工艺  31
    3.1.2 酸洗  31-33
    3.1.3 活化  33-35
  3.2 化学镀镍层孔隙率的控制  35-44
    3.2.1 工艺参数对镀层空隙率的影响  35-37
    3.2.2 还原剂与主盐浓度对镀层空隙率的影响  37
    3.2.3 添加剂对镀层空隙的影响  37-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章 NI-P/NI 组合镀层的制备研究  45-61
  4.1 组合镀层制备工艺配方  45
  4.2 化学镀镍电镀镍时间对镀层耐蚀性能影响  45-46
  4.3 电镀镍工艺研究与改进  46-54
    4.3.1 阴极电流密度对镀层性能的影响  46-49
    4.3.2 表面光亮剂浓度对镀层性能的影响  49-51
    4.3.3 pH 值对镀层性能的影响  51-54
  4.4 正交试验  54-58
  4.5 最佳工艺镀层性能测试结果及分析  58-60
    4.5.1 镀层在酸碱溶液中的耐蚀性测试  58-59
    4.5.2 镀层侧面、表面形貌观察，静态腐蚀浸泡及显微硬度测试  59-60
  4.6 本章小结  60-61
第五章 结论  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
攻读学位期间发表的学术论文目录  67-68

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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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