铝合金化学镀镍工艺研究

为改进铝合金化学镀镍工艺,避免浸锌对化学镀镍液的污染,研究了铝合金活化-预化学镀镍工艺.通过结合力、孔隙率和耐蚀性试验,确定了活化工艺最佳pH值为9～10,预化学镀镍最佳时间为4～5 min.结果表明,活化-预化学镀镍工艺可代替浸锌法,镀层质量达到GB/T13913-92技术要求,为铝合金镀镍提供了新的前处理技术.     

镁合金表面电镀前处理新工艺

常用的镁合金电镀前预处理时需预镀锌、预镀铜,还需使用氰化物,不仅污染环境,且预处理工艺复杂.为此,研究了AZ91D镁合金焦磷酸盐体系电镀铜的前处理工艺.分析了酸洗、活化、浸锌液主盐、配位剂、浸锌温度、浸锌时间等工艺参数对浸锌层质量的影响,确定了前处理工艺的优化条件.采用增重法测试了浸锌层的膜重,用电化学方法研究了镁合金的浸锌过程及浸锌层的耐蚀性能,用划痕、热震和锉刀法测试了经该前处理后所得镀铜层与基体的结合力.结果表明:采用该工艺电镀铜所得镀层细致、光亮,镀层与基体结合力良好,对镁合金基体有较好的防护作用.     

镍基喷焊涂层与钛合金基体界面特征的研究

考察了三种工艺制备的镍基喷焊涂层与钛合金基体结合界面的组织形貌、涂层横切面上合金元素的扩散和显微硬度的变化,分析了它们的界面特征及影响因素.结果表明:镍基喷焊涂层与基体钛合金的结合是基于合金元素扩散的冶金结合,合金元素的扩散对涂层与基体能否形成冶金结合具有决定性的影响,钛合金表面的活化处理、涂层合金重熔时液态停留时间以及喷焊后进行时效处理是影响合金元素扩散的主要因素.     

提高羟基亚乙基二膦酸直接镀铜结合强度的研究

为了提高钢铁基体上羟基亚乙基二膦酸(HEDP)镀铜层的结合强度,采用电化学工作站进行阴极极化曲线和恒电流电位-时间曲线的测定,应用弯曲折断法进行临界起始电流密度(即保证镀层结合强度的最小初始电流)的测定和镀层结合强度的定量测定,探讨了辅助配位剂及相关工艺参数对镀层结合强度的影响.结果表明:辅助配位剂的加入提高了铜析出时的阴极极化,降低了临界起始电流密度,当用1 A/dm2的电流密度进行起始电镀时,可使铁的表面在铜沉积前得到更充分的活化,使铜镀层与铁基体的结合强度提高到6 416.38 N/cm2,已接近铜上电镀铜的水平.介绍了电镀层结合强度的定量测定方法,探讨了提高镀层结合强度的电位活化机理.     

镁合金电镀铜前处理工艺优选

为了减少环境污染,又可在AZ91D镁合金表面制得致密、结合强度较高的铜电镀层,以钼酸钠代替传统的铬酸、草酸进行酸化,采用正交试验、电化学试验、划格试验、热震试验与扫描电镜(SEM)等方法对镁合金电镀前处理中酸化、浸锌工艺进行了探究.结果表明:酸化工艺中,采用钼酸盐酸化,AZ91D镁合金表面氧化膜完全除净并露出镁合金基体,最佳酸化工艺为200 mL/L H3PO4,5 g/L Na2MoO4·2H2O,90 g/L NH4HF2,室温,pH值1.0,时间300 s;浸锌工艺中,硫酸锌和碳酸钠的浓度、浸锌液的温度、pH值以及浸锌时间均对浸锌的效果有很大影响,最佳浸锌工艺为30 g/L硫酸锌,120 g/L焦磷酸钠,3 g/L氟化钠,6g/L碳酸钠,温度75℃,pH值11.0,时间8～10 min;在最佳的酸化以及浸锌工艺条件下,可在AZ91D镁合金表面获得符合各项要求的浸锌层.     

钛合金表面电泳沉积法制备YSZ/HAp纳米复合涂层

采用电泳沉积法在钛合金基体上制备了YSZ/HAp纳米复合涂层,用场发射扫描电镜、X射线衍射和能量散射谱对复合涂层HAp外层的表面形貌和晶相、复合涂层的断面形貌及元素组成分布进行分析研究,通过粘结-拉伸实验测定了涂层与基体的结合强度.结果表明YSZ/HAp纳米复合涂层与钛合金基体的结合强度明显高于HAp单一涂层与钛合金基体的结合强度,说明YSZ/HAp的复合缓和了HAp涂层与钛合金基体之间的热膨胀系数失配现象,改善了涂层与基体之间的结合.     

等离子体喷涂氧化钛涂层的生物活性研究

以纳米TiO₂粉末为喷涂原料, 采用大气等离子体喷涂技术在医用钛合金上制备氧化钛涂层. 利用酸和碱溶液对氧化钛涂层表面进行生物活化处理, 体外模拟体液浸泡实验考察涂层的生物活性. 采用XRD、SEM、FTIR、EDS等测试技术对改性前后氧化钛涂层的生物活性进行表征. 结果表明: 氧化钛涂层和钛合金基体的结合强度较高, 其值高达40MPa, 涂层的耐模拟体液腐蚀性优于钛合金. 酸和碱溶液表面改性后的氧化钛涂层经模拟体液浸泡可在其表面生成含有碳酸根的羟基磷灰石(类骨磷灰石), 显示良好的生物活性.     

SiCp/Al复合材料表面无钯活化化学镀镍的研究

采用特定的无钯直接活化法在SiCp／A1复合材料表面进行活化，获得了光亮、完整且结合强度良好的Ni—P合金镀层．通过扫描电子显微镜和能谱等测试手段对镀层和活化前后的基体表面形貌、元素组成进行了研究，考察了活化时间、超声波、热处理温度和时间等因素对镀层质量、结合强度及沉积速度的影响，确定了在高体积分数的SiCp／A1复合材料上化学镀镍的最佳前处理工艺．研究表明：本文得到的最佳的无钯活化工艺过程为：直接用由Ni（Ac）2（g）、NaH2PO2（g）、CH，CH2OH（mL）和H2O（mL）以1：1：15：2比例组成的无钯活化液对基体进行活化，在超声波辅助下活化9min，然后在170℃下热处理20min；无钯活化后的基雄表面覆盖了一层Ni—P活化膜，该活化层对化学镀镍具有良好的催化效果．     

热处理机械镀锌层的性能研究

为了探究热处理机械镀锌层的性能,采用机械镀锌工艺在钢铁基体上获得纯锌镀层,并通过对机械镀锌层的热处理制备了机械镀渗锌层。采用划格法测定渗层与基体的结合强度,采用扫描电镜及附带的能谱仪观察分析了渗层的组织结构及成分,采用电化学试验和全浸试验分析了渗层耐腐蚀性能。结果表明:机械镀渗锌层与基体的结合强度良好,镀渗层组织依次为2种形态的δ相层和Γ相层,耐腐蚀性能与机械镀锌层相比得到了较大提升,与真空渗锌层相近。     

铜铁界面含氧层对镀层结合强度的影响

镀层与基体界面间含氧层的存在,影响电镀层与基体之间金属键的形成,进而影响镀层的结合强度.用氰化物和焦磷酸盐两种工艺在铁片上镀铜,对镀层进行恒电流极化,并以氩离子深度刻蚀和X射线光电子能谱相结合的方法进行检测.电沉积初始电位-时间曲线显示,两种镀铜工艺,结合强度好的出现了基体表面的还原活化电位平阶,结合强度差的焦酸盐镀铜未出现活化就发生了金属的电沉积,而且铜镀层与基体界面含氧量有增高的现象.铜镀层与铁基底界面间含氧层的存在是影响镀层结合强度的主要原因.通过控制金属电沉积初始电位可提高镀层的结合强度.