多元共渗-镍磷复合处理工艺及复合层功能特性研究

摘要

本文通过对镍磷化学镀工艺和低温气体多元共渗工艺的研究，清楚了各个工艺的特点，探索出了一种可以使镍磷化学镀与低温气体多元共渗复合的热处理工艺，以达到提高材料表面抗蚀性能的要求。在此基础上制备出Fe-Ni复合多孔粉末，并分析研究了其电磁性能和吸波性能。
　　 本文采用镍磷化学镀技术、低温气体多元共渗技术，以及低温气体多元共渗-镍磷化学镀复合技术分别对Q235钢试样进行表面处理，并利用多元-镍磷复合技术制备Fe-Ni多孔粉末。分析了它们的物相结构、表面形貌和显微硬度，测试试样的抗蚀性能，对复合粉末进行了热重热差分析，利用磁性特性测量系统(MPMS)和Agilent8720ET微波网络矢量分析仪测试复合粉末的静态磁特性、复磁导率及复介电常数。
　　 试验结果表明：低温气体多元共渗对镍磷化学镀层的形成有促进作用；复合处理后试样的抗蚀性能大约是仅镍磷化学镀试样抗蚀性能的10倍，是低温气体多元共渗试样抗蚀性能的3～7倍；对复合处理试样进行变色处理，可以得到多种颜色的表面；利用该复合技术可以得到高孔隙率的多孔粉末；Fe-Ni复合粉末为软磁材料，氩气气氛有利于制取出高饱和磁化强度、低矫顽力的复合多孔粉；氩气气氛可以有效地提高1-20GHz频率范围内复合粉末的复介电常数实部和虚部。
　　 通过对多元-镍磷复合粉末的吸收特性设计模拟和计算，结果表明处理温度和处理气氛明显影响材料微波吸收性能：900℃氩气保护下制得的复合粉在S波和C波(2-6GHz)有较大的反射率(R＞10dB)并且在1-20GHz范围内有较好的衰减特性；氧化物的存在会对衰减系数产生不利影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1化学镀概述

1.1.1化学镀基本原理

1.1.2化学镀的特性

1.1.3化学镀应用概况

1.2多元共渗概述

1.2.1多元共渗的基本原理

1.2.2多元共渗的特点

1.2.3多元共渗应用概况

1.3表面复合处理概述

1.3.1块状材料表面复合处理概况

1.3.2粉体材料表面复合处理概况

1.4本论文的研究意义

1.5本论文的研究目的

第二章 表面多元镍磷复合层和多孔复合粉末的制备

2.1表面多元镍磷复合层的制备原理

2.1.1镍磷化学镀液的组成及其配制

2.1.2多元共渗-镍磷化学镀复合工艺设计

2.2多孔复合粉末的制备原理

2.2.1铁粉气体渗氮基本原理

2.2.2多孔复合粉末工艺设计

2.3复合层及多孔复合粉末成分、组织形貌分析方法简介

2.3.1 X射线衍射(XRD)的分析原理与方法

2.3.2扫描电子显微镜(SEM)的分析原理与方法

2.4复合层及多孔复合粉的测量原理与方法

2.4.1力学性能的测量原理与方法

2.4.2腐蚀性能的测量原理与方法

2.4.3电磁学性能的测量原理与方法

第三章 多元-镍磷复合层的组织形貌、成分、显微硬度分析和耐蚀性及表面变色研究

3.1多元共渗-镍磷化学镀复合层的显微组织

3.2多元共渗-镍磷化学镀复合层的成分

3.3多元共渗-镍磷化学镀复合层的微观形貌分析

3.4多元-镍磷复合层显微硬度测量与分析

3.5多元-镍磷复合层的耐蚀性的测量与研究

3.6多元-镍磷复合层的变色处理

本章小结

第四章 多孔复合粉末的显微组织、成分、显微硬度分析

4.1多孔复合粉末的显微组织

4.2多孔复合粉末的成分

4.3多孔复合粉末的微观形貌分析

4.4多孔复合粉末显微硬度测量与分析

本章小结

第五章 复合粉末的热分析及电磁与吸波特性研究

5.1复合粉木的TG-DTA分析

5.2多孔复合粉末的电磁特性研究

5.2.1静态磁特性

5.2.2微波电磁参数

5.3多孔复合粉末的吸波特性研究

5.3.1电磁波的吸波原理

5.3.2多孔复合粉未的吸波特性

本章小结

结论与建议

结论

建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录 金属覆盖层 对底材为阴极的覆盖层 腐蚀试验后的电镀试样的评定