低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P合金镀层的沉积行为及沉积机理

目的通过研究低碳钢表面碱性化学镀Ni-Zn-P合金镀层的沉积行为及其沉积机理,对化学镀Ni-Zn-P有进一步认识。方法采用碱性化学镀方法,改变施镀时间在低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P合金镀层。使用扫描电镜观察合金镀层的表面和断面形貌,用电子能谱仪分析镀层表面和断面成分。结果化学镀Ni-Zn-P合金镀层的形成过程是:固液界面形成原子团→原子团在能量较高的地方择优沉积→原子团累积生长→向周围延伸扩展→覆盖整个机体→形成完整镀层→均匀叠加生长。试样表面成分检测表明,施镀1~3 s内表面出现Ni元素,Ni质量分数在3 min时达到最大值75.93%,此后维持相对稳定;施镀1 min时表面出现P,P质量分数随施镀时间延长而逐渐增加,在30 min时达到最大值12.03%,此后维持相对稳定;施镀5 min时表面出现Zn,随着施镀时间的延长,Zn沉积量变化不大。表面和断面成分分析表明,化学镀Ni-Zn-P合金镀层的沉积过程不是Ni,Zn,P三种元素同时沉积,而是Ni优先沉积,然后Ni和P共沉积,最后Ni,Zn,P三种元素共同沉积。根据能斯特方程算得沉积电位E_(Ni~2+/Ni)=-0.337 V,E_(Zn~2+/Zn)=-0.906 V,两者的沉积电位相差较大,说明该化学镀条件下不能发生合金共沉积。结论推测化学镀Ni-Zn-P合金镀层是催化诱导还原反应沉积机理,即在镍还原诱导下引发的Zn共沉积。     

Ni-Zn-P合金镀层在人工模拟海水中腐蚀行为的研究

目的 提高金属材料在海洋环境中的耐腐蚀性和使用寿命.方法 采用碱式化学镀方法 在Q235碳钢表面施镀Ni-P镀层和Ni-Zn-P合金镀层,镀液配方NiSO4·6H2 O 20~25 g/L,C6 H5 O7 Na3·2H2 O 50~70 g/L,NH4Cl 25~30 g/L,NaH2PO2·H2O 15~25 g/L.制备Ni-Zn-P合金镀层时,在以上配方中加入0.4~0.8 g/L ZnSO4·7H2 O.采用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察镀层在人工模拟海水中腐蚀前后的组织形貌,用能谱分析仪(EDS)分析镀层腐蚀前后表面成分.结果 Ni-P镀层和Ni-Zn-P合金镀层中的P质量分数分别为11.26%和9.97%.从P含量和镀层组织形貌,可以确定得到的两种镀层是连续致密的非晶镀层.Ni-Zn-P合金镀层比Ni-P镀层的胞状组织更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密.在人工模拟海水中腐蚀144 h后,Ni-P镀层出现明显的点蚀坑,Ni-Zn-P合金镀层仍然连续完整.Ni-Zn-P合金镀层腐蚀后,Zn含量明显下降,并出现少量的Fe和O,表明合金镀层腐蚀过程是Zn优先被腐蚀,然后镀层逐渐被腐蚀破坏,最后基体发生腐蚀.Ni-Zn-P合金镀层的腐蚀速率明显低于Ni-P镀层的.结论 Ni-Zn-P合金镀层的胞状组织比Ni-P镀层的更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密,Ni-Zn-P合金镀层腐蚀速率明显低于Ni-P镀层.     

还原剂对铝表面化学镀Ni-Co-P合金耐腐蚀性能的影响

研究镀液中还原剂浓度对铝表面化学镀Ni-Co-P合金性能的影响。运用增重法分析了浓度对镀速的影响;采用JSM-5610LV型扫描电镜、能谱仪、CHI660C型电化学工作站研究化学镀Ni-Co-P合金的表面形貌、微观成分和耐腐蚀性能。结果表明,镀液中还原剂浓度为30 g/L时,镀速最大,镀层均匀、紧凑、细小,镀层的镍、钴含量适中,耐腐蚀性较好。     

氧化镱对碳钢表面化学镀 Ni-Zn-P 合金的影响

目的改善Ni-Zn-P合金镀层的制备工艺和镀层的物理性能。方法鉴于稀土镧系元素因特殊电子结构表现出优异的物理和化学性能,向基础镀液中添加Yb2O3,在低碳钢钢管表面化学镀沉积NiZn-P合金镀层。通过称量法算得沉积速率,通过盐水浸泡实验测试镀层耐蚀性,采用扫描电镜观察镀层的表面形貌,用X-射线衍射仪检测镀层的晶体结构,考察镀液中Yb2O3浓度对镀层的沉积速率、表面形貌、耐蚀时间、晶体结构等的影响。结果随着Yb2O3浓度的增大,镀层的沉积速率呈先升高、后下降的趋势,镀层的表面形貌、耐蚀时间和晶体结构均是先得到改善,而后被削弱。向基础镀液中添加15 mg/L Yb2O3后,镀速提高了21.6%,耐蚀时间延长了16.7%,镀层由粗糙、灰暗、不均匀和有缺陷,变为平整、光亮、均匀和致密,镀层的非晶相程度得到一定强化,耐蚀性能有所提高。结论基础镀液中添加Yb2O3的适宜质量浓度为15 mg/L,该条件下可提高Ni-Zn-P合金的镀速,并改善镀层的质量。     

工艺参数及稳定剂抗坏血酸对电沉积NiFeW合金镀层的影响（英文）

为获得性能良好的镍铁钨合金镀层,研究了镀液pH值、温度、电流密度、稳定剂抗坏血酸浓度对镍铁钨合金镀层成分和镀层沉积速率、显微硬度的影响。结果表明:镀液pH值对镀层W含量和镀层沉积速率影响较大;镀液温度对镀层沉积速率、镀层成分和镀层硬度影响均较大;随抗坏血酸浓度增加,镀层沉积速率逐渐降低,镀层表面形貌更加粗糙。在镀液pH=4,温度60℃,电流密度4A/dm~2,抗坏血酸浓度3 g/L时,镀层沉积速率和镀层的显微硬度较高,表面光亮致密,耐蚀性好。     

工艺参数及稳定剂抗坏血酸对电沉积NiFeW合金的影响

为获得性能良好的镍铁钨合金镀层,研究了镀液pH 值、温度、电流密度、稳定剂抗坏血酸浓度对镍铁钨合金镀层成分和镀层沉积速率、显微硬度的影响。结果表明: 镀液pH 值对镀层W含量和镀层沉积速率影响较大;镀液温度对镀层沉积速率、镀层成分和镀层硬度影响均较大;随抗坏血酸浓度增加,镀层沉积速率逐渐降低,镀层表面形貌更加粗糙。在镀液pH = 4,温度60 ℃,电流密度4 A/dm2,抗坏血酸浓度3 g /L 时,镀层沉积速率和镀层的显微硬度较高,表面光亮致密,耐蚀性好。     

化学镀Ni-B合金镀层的微观结构

采用XRD和TEM方法研究了5种化学镀N i-B合金镀层镀态下的微观组织结构,以及还原剂KBH4含量对镀层微观组织的影响。XRD分析表明,N i-B合金镀层主要为非晶态结构。TEM分析表明,N i-B合金镀层为非晶与纳米晶组合的混晶态结构,而且随镀液中KBH4含量的增加,N i-B合金镀层中的非晶态组织增加,纳米晶态组织减少,经历由纳米晶态→混晶态→非晶态的转变过程。采用XRD和TEM相结合方式,才得到准确的分析结果。     

Ni-Zn-P三元合金化学镀镀液配方优化研究

研究了镀液配方对化学镀Ni-Zn-P三元合金施镀效果的影响,探明了镀速、镀层硬度及其腐蚀防护性,以及镀层Ni,Zn和P含量的变化规律,确定了含Zn 9.50~16.57和P 7.55~13.59 (质量分数,%) 的Ni-Zn-P镀层制备工艺。对典型试样进行了SEM和XRD分析以及耐酸、耐碱及耐盐溶液腐蚀性能测试,结果表明：镀层表面平整、均匀,结构致密,具有典型的胞状/球状及条带状微观形貌;镀层主要由非晶、微晶或其混合相组成,其中Zn和P固溶于fcc的Ni晶格中;镀层耐盐、耐碱腐蚀能力较强。     

化学镀Ni-Cu-P合金工艺及性能研究

研究了化学镀Ni-Cu-P合金镀液组成及操作条件对镀层厚度及硬度的影响.筛选出了体系的最佳工艺条件,获得了82.391%Ni-10.298%P-5.297%Cu的合金镀层,其硬度在450～500HV之间.X射线衍射表明:Ni-Cu-P合金镀层在镀态下为非晶态结构,但镀层经400℃和600℃热处理后,其结晶区域有Ni3P、Cu3P等特征的衍射峰出现,表明镀层为晶态结构.此外,研究表明:镀层厚度随硫酸镍浓度、次亚磷酸钠浓度、镀液温度及pH值的升高而增加,随硫酸铜浓度、络合剂浓度的升高而降低.     

碳纳米管铅锡复合减摩镀层的内应力研究

采用复合电沉积方法在紫铜片上制备碳纳米管铅锡合金复合减摩镀层;用阴极弯曲法研究了电流密度和镀液温度对碳纳米管铅锡复合镀层内应力的影响;在不同碳纳米管浓度的镀液中制备了复合镀层的试样,用X射线衍射法测定了各复合镀层的内应力.结果表明,碳纳米管铅锡合金复合镀层的内应力随电流密度的增加而升高,但随镀液温度的升高而降低.保证电流密度和镀液温度不变,碳纳米管的含量为2g/L,复合镀层的内应力降至最低;碳纳米管在镀层中的弥散分布起到了应力传递作用,减少了应力集中而产生的微裂纹.     

Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层制备及耐蚀性的研究

目的提高金属材料在海洋环境下的耐蚀性。方法采用化学镀方法在Q235碳钢表面施镀Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对镀层表面形貌和断面成分进行了分析。结果 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层相对于Ni-Zn-P合金镀层胞状组织更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密。Ni-Zn-P合金镀层断面厚度为6.5μm左右,锌和磷的质量分数分别约为4%和14%。Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层断面总厚度约7.5μm,内层镀层的厚度约2.3μm,磷的质量分数约为9%;外层镀层厚度约5.2μm,锌和磷的质量分数分别约为5%和11%。在5%Na Cl溶液中腐蚀144 h后,Ni-Zn-P合金镀层遭到了严重的破坏,有许多裂纹,而Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层仍然连续完整,没有严重的破损,只是局部腐蚀,这说明双层镀层更耐蚀。结论 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层腐蚀速率明显低于Ni-Zn-P合金镀层,相对于Ni-Zn-P合金镀层耐蚀性更好。     

化学镀法制备SiCp-Ni复合粉体

研究了酸性化学镀在SiCp陶瓷粉末表面涂覆Ni-P合金,考察了镀液的温度、pH值及粉末粒度对镀液稳定性和镀层性能的影响.结果表明,粉体越细,稳定施镀温度越低;合理选择工艺参数可使粒径从200μm～10μm的SiCp粉末得到均匀镀层;镀层P含量随pH值升高而降低,镀层结构为非晶态.     

镁合金化学镀Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层及腐蚀防护机理研究

目的为提高镁合金化学镀Ni-P合金镀层的腐蚀防护性能。方法在AZ31B镁合金表面,先化学镀Ni-Cu-P,再化学镀Ni-P,制备Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层。研究复合镀层的表面形貌、成分、厚度和腐蚀电流密度随镀液硫酸铜浓度的变化规律,表征1.0 g/L硫酸铜质量浓度下,复合镀层的截面形貌、成分和晶态结构。结合动电位极化曲线和盐雾试验,分析复合镀层的耐蚀性能和腐蚀防护机理。结果复合镀层中的铜含量随硫酸铜浓度的增加而升高,铜对复合镀层的结构和性能影响很大。通过抑制镀层表面胞状物的生长和增加形核点数量,铜的共沉积能够大幅提高复合镀层的致密性。随硫酸铜浓度的增加,样品表面的催化活性下降,镀液稳定性升高,由此导致复合镀层的厚度随硫酸铜浓度的增加而明显下降。硫酸铜质量浓度为1.0 g/L时,复合镀层均匀致密,并具有可钝化性,按照ISO 9227,其耐盐雾腐蚀时间超过180 h。结论化学镀Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层能够赋予镁合金表面优异的耐蚀性能,复合镀层所具有的可钝化性和均匀致密的镀层结构,是镀层腐蚀防护性能提升的主要原因。     

热处理对化学沉积Ni-Zn-P合金组织与性能的影响

用X射线衍射、失重、冲蚀和光催化法研究热处理对化学沉积Ni-Zn-P 合金结构、显微硬度、冲蚀特性和光催化性的影响.结果表明,镀态Ni-Zn-P合金主要由非晶相和立方镍两相构成;加热到400 ℃出现四方Ni3P相,至500 ℃出现Ni5Zn12相;镀层的显微硬度在500 ℃以下随温度的升高而增加,超过500 ℃反而随着温度升高而下降;在0.05 mol/L的盐酸冲蚀下原镀层比热处理后的耐冲蚀性好,热处理后镀层的耐冲蚀特性受冲蚀时间、冲蚀角度和介质流速的影响;经过200和300 ℃热处理的镀层具有光催化特性.     

化学复合沉积镍磷—碳纤维的性能研究

研究了镀液纤维浓度对镀层纤维含量的影响规律 ,探讨了碳纤维提高Ni P合金复合镀层的硬度和耐磨性的机理。结果表明 ,镀层碳纤维含量随镀液碳纤维浓度的增加先提高后降低 ,当镀液中碳纤维含量为 6 g/L时 ,镀层中碳纤维含量达到最高值(2 4 1% ,体积分数 )。碳纤维的加入使镀层硬度和耐磨性显著提高 ,镀态下和经 40 0℃× 1h时效处理后的镀层硬度分别为6 34HV和 1319HV ,比同一状态下Ni P镀层的硬度分别高 35 %和 6 1% ;5 0 0℃× 1h时效后的耐磨性是Ni P镀层的 6倍 ,是38CrMoAl钢氮碳共渗层的 7倍     

磷对Ni—Mo—P合金镀层电沉积及镀层性质的影响

研究了镀液中次亚磷酸盐的浓度对电沉积Ｎｉ－Ｍｏ－Ｐ合金镀层影响及镀层中磷含量对镀层性质的影响。实验表明，镀液中次磷酸盐的浓度增加，镀层中磷含量增加，而钼含量大大降低，镀层更光亮；而镀层中磷含量的增加，镀层的耐蚀性及镀层的微观裂纹增加，且有利合金的非晶化。     

Q195钢双镀Galfan合金镀层组织及耐蚀性

为在结构钢件表面获得质量优良的高耐蚀性Galfan合金镀层,尝试在450℃先预镀纯锌再浸镀Galfan合金的双镀方法,并研究预镀时间和浸镀时间对镀层组织及耐蚀性的影响。结果表明,450℃预镀5 s以上的纯锌后再浸镀Galfan合金,镀层表面质量优良。镀层主要由Fe_2Al_5-Znx、FeAl_3-Znx和合金液的凝固组织组成,没有Fe-Zn化合物。随预镀时间增加,FeAl3-Znx+G(液相凝固组织)层变厚;随浸镀时间的增加,Fe_2Al_5-Znx层厚度逐渐增加,并逐渐形成FeAl_3-Znx层。FeAl3-Znx+G两相层在浸镀60 s以下均能稳定存在。通过电化学测试发现,双镀Galfan合金镀层耐蚀性明显优于纯锌镀层,但延长浸镀Galfan合金时间会降低镀层的耐蚀性。     

NiP-ZrB2化学复合镀研究

为使化学镀Ni-P合金镀层具有更好的硬度,耐磨、耐蚀等优良的性能,以硫酸镍为主盐,还原剂为次亚磷酸钠,络合剂为乳酸,并辅以其它助剂,控制pH为4.5,温度为(90±2)℃,以ZrB2为弥散相;研究NiP-ZrB2化学复合镀层中ZrB2含量与镀液中ZrB2含量的关系,探讨镀层中ZrB2的含量对镀层的硬度、耐蚀性的影响.结果表明,镀层中的ZrB2粒子含量随镀液中ZrB2添加量的增加而增大,镀层的显微硬度与镀层中ZrB2粒子含量呈线性增加的关系,镀层的耐腐蚀性随ZrB2粒子在镀层中含量的增加而提高.     

主盐对镁合金表面化学镀Ni-P合金性能的影响

本试验研究的是镀液中主盐浓度对镁合金表面化学镀Ni-P合金的影响,着重探讨主盐在镀液成分中的作用,通过试验不同主盐浓度对镀速和镀层形貌的影响,利用扫描电镜观察了不同主盐浓度的镀层形貌,利用能谱仪分析了镀层中的P含量,得出主盐的最佳浓度。研究结果表明,当ρ(NiSO4)=20g/L时,镀速最大,而且镀层均匀、密实,组织细腻,性能良好。镀层明显提高了镁合金的耐腐蚀性。     

Au-Cu-Ni 合金在铜基材表面的无氰电镀

采用亚硫酸盐体系在铜基材表面进行Au-Cu-Ni合金的电镀,研究了镀液中铜、镍浓度与镀层成分的关系。结果表明,镀液中铜、镍浓度较高时,Au-Cu-Ni合金镀层中的铜、镍含量也会增加。用金、铜和镍浓度分别为20、0.7和3.5 g/L的镀液电镀得到的Au-10.35Cu-2.50Ni合金镀层显微硬度(HV0.025)达到297,电阻率1.84,镀层光亮致密,耐腐蚀性好。镀层磨损量小,接触电阻变化值小且稳定,可满足高导电要求的滑动电连接器件的要求。