Kémiai redukciós nikkel és nikkel alapú bevonatok előállítása alumínium ötvözetek felületén = Fabrication of chemically deposited nickel and nickel base coatings on aluminium alloy surfaces

摘要

Adott funkcionális célra, gyakran csak különleges felülettechnikai módszereket alkalmazva lehet optimálisan összehangolni a hordozó (szubsztrátum) és a bevonat anyagi és műszaki jellemzőit. A projekt keretében, alumínium (AlMg2) hordozóra választottunk le négyféle felület-előkezelés után nikkel-foszfor (Ni-P) rétegeket. A ~8%-os P tartalom mellett már zömében amorf szerkezetű Ni-P bevonatok összetételét, mikroszerkezetét, porozitását, korrózióállóságát, szilárdságát, tapadását és végső soron ezektől a jellemzőktől függő lehetséges alkalmazási körét lényegesen befolyásolja az, hogy például csak a gondosan tisztított passzív vagy többé kevésbé aktív felületű AlMg2 szubsztrátumra, vagy annak cink vagy nikkel filmmel (kontakt redukciós precipitációval) bevont, azaz módosított felületére választjuk-e le a Ni-P réteget. A jelen munka keretében egy újszerű, alternatív felület-előkezelési (hipofoszfitos mártásos) módszert is kifejlesztettünk, mellyel kevesebb műveleti lépésben és az előzőekkel legalább megegyező minőségben tudtunk kiváló minőségű Ni-P bevonatokat képezni. Mintáinkat közvetlenül a bevonatképzés után, illetve néhány esetben 320 Celsius fokon (inert atmoszférában) történt hőkezelés után is, számos korszerű nagyműszeres vizsgáló módszert alkalmazva (elektrokémiai egyenáramú és váltóáramú polarizáció, SEM-EDAX, röntgen-difrakció, stb.) minősítettük. A jövőben - a sikeres előkísérleteket követően - tervezzük szemcsés anyagok (pl. SiC) kémiai nikkelezésének részletes vizsgálatát az új hipofoszfitos előkezelési módszerünket alkalmazva. | To find optimal solutions to the fabrication/construction of surface layers on given substrates for certain technival applications, it is often necessary to look for some special plating/deposition technique. In the course of this research project three different pre-treatment procedures were selected and also a novel one was developed in our laboratories in order to test their applicability and influence on the many important properties (composition, adhesion, structure, strength, porosity, corrosion resistance, etc.) of the electroless nickel-phosphorus layers, which were deposited afterwards on aluminium (AlMg2 alloy) substrates. Most of the electroless nikkel-phosphorus layers of about 8% P content had amorphous microstucture, and the ones obtained after our novel pre-treatment procedure (hypophosphite immersion) showed Ni-P layer properties very similar or even better then the ones obtained after zincate or Ni displacement type pre-treatments. Its further advantage is that it requires less processing steps then its predecessors. The materials properties of the Ni-P layers so developed were also thoroughly tested by means of different advanced testing techniques, like SEM-EDAX, X-ray diffraction analysis, and by applying many different electrochemical polarisation laboratory experimental methods as well. As a future research effort, after having some promising and preliminary laboratory experimental results, it is also planned to test the applicability of our novel pre-treatment procedure to deposit thin Ni-P films on SiC particles to be used to produce aluminium matrix composites.