适用于海洋环境的化学镀Ni-P合金工艺及耐蚀机理研究

摘要

根据高耐蚀性的思路,该文首先优化了化学镀Ni-P合金工艺;确定了复合络合剂为络合剂A和络合剂B,用PdCl<,2>加速法确定了稳定剂K的最佳浓度为16mg/L,用拉丁正交实验确定了化学镀Ni-P合金工艺条件为NiSO<,4>·6H<,2>O 19±4g/L、NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O 24±3g/L、络合剂A23±3g/L、络合剂B21±3g/L、稳定剂K16±2mg/L、pH5.0±0.2、温度87±2℃.用动电位极化曲线法、中性盐雾实验和孔隙率实验研究了镀层的耐蚀能力.结果表明:化学镀Ni-P合金在3.5﹪NaCl溶液中的腐蚀速率非常低,年平均腐蚀速率只有0.11μm/a;Cu基体上施镀厚度为25μm的化学镀Ni-P合金在孔隙液中放置14min后出现褐色斑点;A3钢基体上施镀厚度为25μm样品放入盐雾试验箱中92.5h后出现锈斑.用维氏硬度计测定了镀层的硬度为493.1Hv;用冷场电子显微镜及其能谱研究了镀层的表面形貌及P含量,结果表明;镀层由几个μm的微粒和非晶组成,P含量为13.57﹪,属于高磷范围;用划线、划格方法方法测定镀层的附着强度,结果表明,厚度从25-100μm的镀层均具有好的附着强度.结合实际应用,保证镀液在施镀过程中各组分浓度在一定范围内变化,通过测定施镀前后镀液浓度的变化获得NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O与NiSO<,4>·6H<,2>O的消耗比为1.06:1.该文通过X-射线衍射实验、扫描电子显微镜和电化学方法(动电位阳极极化曲线法、交流阻抗法)对化学镀Ni-P合金的耐蚀机理进行了初步探讨.研究结果表明,化学镀Ni-P合金具有优异的耐蚀性能的原因为:(1)镀层由几个μm大小的微晶和非晶组成;(2)镀层表面形成了钝化膜.

目录

摘要

Abstract

1绪论

前言

文献综述

1.1历史回顾

1.2化学镀镍的研究现状

1.3化学镀Ni-P合金的发展前景

1.4本文研究内容

2实验试剂、材料、工艺、实验方法及原理

2.1实验试剂

2.2实验材料

2.3工艺流程

2.4前处理工艺

2.5化学镀Ni-P合金制备工艺

2.6实验方法和原理

3化学镀Ni-P合金工艺的确定

3.1确定化学镀Ni-P合金工艺及最佳组成

3.2确定化学镀Ni-P合金工艺中稳定剂浓度

3.3化学镀Ni-P合金工艺的优化实验结果与讨论

4化学镀Ni-P合金工艺镀层性能测试

4.1镀层耐腐蚀能力

4.2镀层硬度测试结果与讨论

4.3化学镀Ni-P合金成分测定结果与讨论

4.4镀层表面形貌分析结果与讨论

4.5镀层附着强度测试

4.6小结

5化学镀Ni-P合金添加工艺及镀液寿命的研究

5.1化学镀Ni-P合金添加工艺的确定

5.2化学镀镍液寿命研究

6化学镀Ni-P合金耐蚀机理初步探讨

6.1镀层表面形貌分析

6.2动电位极化曲线测试结果分析

6.3化学镀Ni-P合金在3.5％NaCl溶液中的EIS结果分析

6.4小结

7结论

参考文献

硕士学习期间发表论文情况

硕士期间参与项目情况

致谢