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化学镀Ni-P及Ni-P-PTFE耐海水腐蚀性能研究

作　者: 刘学忠
导　师: 田进涛
学　校: 中国海洋大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 化学镀 复合镀层 电化学性能
分类号: TQ153.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


化学镀Ni-P镀层因其具有良好的耐蚀性、耐磨性而广泛应用于化工、机械、电子等行业。为了进一步拓展化学镀镍层的应用范围,在化学镀镍溶液中掺杂入第三种粒子可以获得性能更优异的镀层。PTFE粒子具有极强的化学惰性、优异的不粘性和极低的表面能,将PTFE粒子掺杂入Ni-P镀层中可以结合PTFE粒子和Ni-P镀层的优点。我们用化学镀的方法在碳钢表面制备了Ni-P及不同PTFE粒子含量的Ni-P-PTFE镀层。本文通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)观察了镀层的表面形貌、分析了镀层中各元素含量及镀层物相组成；通过测量Ni-P及Ni-P-PTFE镀层在天然海水和灭菌海水中的电化学阻抗(EIS),研究了Ni-P及Ni-P-PTFE镀层在天然海水和灭菌海水中的耐腐蚀性能。实验结果表明：相比于Ni-P-PTFE镀层,Ni-P镀层表面致密度较高；对于Ni-P-PTFE镀层,随着镀液中PTFE粒子含量增多所制得的Ni-P-PTFE镀层中PTFE粒子含量也逐渐增多；未经热处理的Ni-P及Ni-P-PTFE镀层均是非晶镀层；EIS分析结果表明,Ni-P及Ni-P-PTFE镀层在灭菌海水中的阻抗值都要高于其在天然海水中的阻抗值,对于Ni-P-PTFE镀层随着PTFE粒子含量增多,耐腐蚀性能逐渐降低。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 前言  10-27
  1.1 金属在海洋环境中的腐蚀及研究背景  10
  1.2 化学镀Ni-P技术及其概况  10-18
    1.2.1 化学镀Ni-P机理  11-14
    1.2.2 几种化学镀镍工艺及应用  14-15
    1.2.3 Ni-P及Ni-P基复合镀层最新研究进展  15-17
    1.2.4 化学镀镍技术展望  17-18
  1.3 Ni-P-PTFE镀层研究现状  18-23
    1.3.1 化学镀Ni-P-PTFE机理  19
    1.3.2 化学镀Ni-P-PTFE工艺及各参数影响  19-21
    1.3.3 化学镀Ni-P-PTFE镀层性能  21-22
    1.3.4 化学镀Ni-P-PTFE应用及展望  22-23
  1.4 本论文的研究意义及主要内容  23-27
    1.4.1 本论文的研究意义  23-25
    1.4.2 本论文研究内容  25-27
第二章 化学镀Ni-P及Ni-P-PTFE的制备  27-34
  2.1 化学镀Ni-P镀层的制备  27-31
    2.1.1 化学镀Ni-P镀层工艺流程  28
    2.1.2 实验材料及配方  28-30
    2.1.3 实验装置及参数控制  30-31
  2.2 化学镀Ni-P-PTFE镀层的制备  31-34
    2.2.1 化学镀Ni-P-PTFE镀层实验流程  31
    2.2.2 实验材料及配方  31
    2.2.3 PTFE粒子的选择  31-32
    2.2.4 PTFE粒子的表面活化  32-33
    2.2.5 FC-4阳离子表面活性剂浓度  33
    2.2.6 实验装置及参数控制  33-34
第三章 Ni-P及Ni-P-PTFE镀层的表征  34-40
  3.1 Ni-P及Ni-P-PTFE镀层的表征方法  34
  3.2 Ni-P及Ni-P-PTFE镀层表面形貌及成分分析  34-38
    3.2.1 Ni-P镀层表面形貌及成分分析  34-35
    3.2.2 Ni-P-PTFE镀层表面形貌及成分分析  35-38
  3.3 Ni-P及Ni-P-PTFE镀层物相分析  38-39
  3.4 本章总结  39-40
第四章 Ni-P及Ni-P-PTFE镀层在海水中初期耐腐蚀性能对比  40-46
  4.1 测试方法  40-41
  4.2 Ni-P及Ni-P-PTFE镀层灭菌海水即时腐蚀实验  41
    4.2.1 实验介质  41
    4.2.2 实验电极的准备  41
    4.2.3 实验方法  41
  4.3 结果讨论与分析  41-45
  4.4 本章总结  45-46
第五章 Ni-P镀层耐海水腐蚀性能研究  46-52
  5.1 Ni-P镀层在海水中的防护机理  46
  5.2 Ni-P镀层海水腐蚀实验  46-47
    5.2.1 实验介质  46
    5.2.2 实验电极的准备  46
    5.2.3 实验方法  46-47
  5.3 数据分析  47-50
    5.3.1 Ni-P天然海水腐蚀实验数据分析  47-48
    5.3.2 Ni-P无菌海水腐蚀实验数据分析  48-50
  5.4 本章总结  50-52
第六章 Ni-P-PTFE镀层耐海水腐蚀性能研究  52-62
  6.1 Ni-P-PTFE(0.2ml/l)海水腐蚀实验  52-56
    6.1.1 实验过程  52
    6.1.2 Ni-P-PTFE(0.2ml/l)海水腐蚀实验数据分析  52-55
    6.1.3 小结  55-56
  6.2 Ni-P-PTFE(10ml/l)海水腐蚀实验  56-61
    6.2.1 实验过程  56-57
    6.2.2 Ni-P-PTFE(10ml/l)海水腐蚀实验数据分析  57-60
    6.2.3 小结  60-61
  6.3 本章总结  61-62
第七章 结论  62-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
个人简历  69
发表的学术论文  69

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 电化学工业 > 电镀工业 > 单一金属的电镀
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