纳米MoS化学复合镀层的制备及耐蚀性能研究

摘要

化学镀技术是表面处理的一种有效方法,将纳米粉与化学镀技术相结合,即产生了纳米化学复合镀技术.由于化学镀层中复合了纳米粉的优异特性而使其各方面性能都有所改善,因此,拓宽了化学镀的应用范围. 本论文选择合适的表面活性剂,以期更好地分散化学镀液中的纳米MoS<,2>颗粒.首先选用多种阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂及其复配,进行沉降试验,再根据制得的相应化学复合镀层的形貌与性能,最终选定阳离子型(十六烷基三甲基溴化铵)+非离子型(Tween-80)复配表面活性剂,再辅以机械搅拌和超声波相结合的方式,对复合镀液进行分散. 采用单因素试验方法对试样进行复合镀试验,分析镀液中纳米MoS2的含量、镀液的温度和镀液的pH值等主要工艺参数的范围,然后,通过正交试验方法,找到制备纳米MoS<,2>化学复合镀层的最佳工艺参数:MoS<,2>粒子在镀液中的浓度为2.0g/L,施镀温度为88℃,镀液的pH值为4.6. 测定了复合镀层的厚度、硬度、孔隙率、结合强度和减摩耐磨性.结果表明,采用正交试验法得到的工艺参数制备出的复合镀层中,Ni-P-(nflno)MoS<,2>复合镀层中P的质量百分含量为10.23﹪,MoS<,2>质量百分含量为3.18﹪,它的综合性能良好. 通过静态浸泡(失重)法和电化学方法研究复合镀层的耐蚀性能,同时利用光学显微镜、X-射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段观察和分析了镀层的腐蚀表面,并进一步探讨复合镀层的在3.5﹪NaCl腐蚀介质中的腐蚀机理.热处理后Ni-P-(nano)MoS<,2>复合镀层的盐雾腐蚀试验分析表明:复合镀层由非晶态向晶态转变,导致镀层亚稳态中间相增多,使复合镀层耐腐蚀性能有所降低.

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致谢

第一章化学复合镀和金属腐蚀

1.1绪论

1.2化学镀镍

1.2.1化学镀镍概述

1.2.2化学镀镍反应原理

1.2.3化学镀镍液成份及工艺条件

1.3化学复合镀

1.3.1化学复合镀概述

1.3.2化学复合镀沉积机理

1.3.3化学复合镀展望

1.4金属腐蚀

1.4.1金属腐蚀的基本概念

1.4.2金属腐蚀的分类

1.4.3金属腐蚀的原因

1.5研究课题的提出和主要内容

1.6本章小结

第二章Ni-P-(nano)MoS2化学复合镀工艺研究

2.1实验方案

2.1.1试样镀前处理

2.1.2工艺流程

2.1.3实验装置

2.1.4实验过程

2.2工艺研究

2.2.1工艺参数的确定

2.2.2纳米粒子的分散

2.3正交试验

2.3.1正交试验确定最佳施镀工艺

2.4本章小结

第三章化学复合镀Ni-P-(nano)MoS2镀层性能测试

3.1引言

3.2 X射线衍射图谱和镀层形貌观察

3.3镀层成份分析

3.4镀层结合力分析

3.5镀层厚度

3.6镀层镀速

3.7镀层的孔隙率的测定

3.8镀层硬度的测定

3.9镀层的摩擦磨损特性

3.10本章小结

第四章化学复合镀Ni-P-(nano)MoS2耐蚀性能的研究

4.1前言

4.2 Ni-P-(nano)MoS2镀层和Ni-P镀层耐蚀性的比较

4.2.1在酸、碱、盐溶液中的耐蚀性比较

4.2.2在酸、碱、盐溶液中的极化曲线比较

4.3热处理后Ni-P-(nano)MoS2复合镀层的耐蚀性能

4.3.1镀后热处理

4.3.2盐雾腐蚀试验分析

4.4复合镀层腐蚀机理的探讨

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献