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Ni-P/PVDF化学复合镀研究

作　者: 丁杰
导　师: 石志强；王彦芳
学　校: 中国石油大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 化学镀 Ni-P/PVDF镀层 稀土 耐蚀性
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


工业的发展和科技的进步对材料的表面性能提出了越来越高的要求,化学复合镀层以其优异的结构性能,在表面改性领域受到广泛关注。本文在化学镀Ni-P合金镀液中添加PVDF（聚偏氟二乙烯）粒子制得Ni-P/PVDF复合镀层,并对复合镀层的结构性能进行了测试,着重研究了PVDF的添加量对镀层形貌及耐蚀性能的影响,并进而研究了添加稀土元素对化学镀Ni-P和化学复合镀Ni-P/PVDF结构性能的影响。研究结果表明,在基础镀液（硫酸镍26g/L,次亚磷酸钠30g/L,柠檬酸24g/L,醋酸钠14 g/L,硫代硫酸钠0.5 g/L,丙酸5 g/L）中加入PVDF粒子后,所获得的Ni-P/PVDF复合镀层表面均匀、致密;耐蚀性较基体材料和Ni-P合金镀层好,并且随着PVDF的质量浓度的增加呈现先增强后减弱的趋势;在PVDF的添加量为3g/L时,复合镀层的耐蚀性最好;将稀土元素(Y3+和La3+)加入Ni-P基础镀液后,所得Ni-P-RE合金镀层晶粒较Ni-P镀层更为细小,且少量的稀土元素可以改善镀层的耐蚀性,以0.1g/L的添加量为最优,但如果过量不但不能保护基体,反而加剧基体的腐蚀;根据优化出的PVDF微粒和稀土元素的添加量(PVDF:3g/L;Y3+:0.1g/L;La3+:0.1g/L),通过化学复合镀工艺制的所得Ni-P-RE/PVDF复合镀层,镀层的自腐蚀电位较低,稳定在-510mV左右;致钝电流密度较小,且钝化区宽度较大。在PVDF微粒和稀土元素的共同影响下,Ni-P-RE/PVDF镀层的耐蚀性有进一步的提高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-25
  1.1 前言  9
  1.2 化学镀镍简介  9-17
    1.2.1 化学镀镍发展简史  9-10
    1.2.2 化学镀镍磷合金机理  10-13
    1.2.3 化学镀技术的工艺特点  13-15
    1.2.4 化学镀耐蚀性的影响因素  15-17
  1.3 化学复合镀技术  17-20
    1.3.1 化学复合镀的定义  17
    1.3.2 化学复合镀的优点  17-18
    1.3.3 复合镀的沉积机理  18-19
    1.3.4 化学复合镀层的应用  19-20
  1.4 稀土在表面改性方面的应用现状  20-23
    1.4.1 稀土元素的特点和作用  21
    1.4.2 稀土元素在金属表面改性中的作用  21-22
    1.4.3 稀土元素表面改性分类  22
    1.4.4 稀土在化学镀中的研究现状  22-23
  1.5 课题研究意义及研究内容  23-25
第二章 实验设备与方法  25-34
  2.1 实验装置  25
  2.2 试验工艺  25-32
    2.2.1 试验材料  26
    2.2.2 化学镀工艺流程  26-28
    2.2.3 化学镀溶液组成及工艺规范  28-32
  2.3 实验方法  32-34
    2.3.1 镀层形貌观察与分析  32
    2.3.2 镀层结合强度检验  32
    2.3.3 电化学试验  32-33
    2.3.4 盐雾试验  33-34
第三章 Ni-P/PVDF 化学复合镀  34-47
  3.1 镀层表面形貌分析  34-36
    3.1.1 Ni-P 镀层表面形貌  34
    3.1.2 Ni-P/PVDF 镀层的表面形貌  34-36
  3.2 镀层的结合力测试  36
  3.3 镀层的耐蚀性测试  36-46
    3.3.1 极化曲线分析  36-41
    3.3.2 盐雾实验  41-45
    3.3.3 Ni-P/PVDF 复合镀层耐蚀性  45-46
  3.4 本章小结  46-47
第四章 稀土对化学镀及化学复合镀的影响  47-58
  4.1 Ni-P-RE 化学镀层表面形貌  47-49
  4.2 Ni-P-RE 合金镀层耐蚀性分析  49-55
  4.3 添加稀土元素对Ni-P/PVDF 化学复合镀层耐蚀性的影响  55-57
  4.4 本章小结  57-58
结论与展望  58-59
  一、结论  58
  二、展望  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间取得的学术成果  62-63
致谢  63

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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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