飞机结构铝合金直接化学镀Ni-P合金研究

高强度铝合金被广泛用于飞机结构中，然而，这一系列铝合金抗腐蚀和耐磨性差，限制了其应用。而Ni-P合金镀层具有高的硬度和抗腐蚀性能等优异特点，成为增强表面性能的常用手段。采用化学镀镍工艺在铝合金（6061）表面进行化学镀镍处理，研究了pH值、沉积温度和沉积时间对沉积速率的影响。分析了化学镀镍层的成分和组织形貌，同时对镀层的硬度、抗腐蚀性进行了表征。试验表明，在铝合金表面化学镀镍可以显著提高铝合金表面的硬度，并改善其在5％NaCl溶液中的耐蚀性。     

一种飞机结构用铝合金表面镀层的制备及其耐蚀性

针对飞机结构用铝合金在使用过程中容易发生腐蚀的缺点,采用化学镀工艺在2024航空铝合金表面制备了Ni-P合金、Ni-W-P合金和Ni-P-MWCNTs复合镀层3种镀层,研究多臂碳纳米管(MWCNTs)与Na_2WO_4添加量对镀层沉积速率的影响,并对三种镀层的表面微观形貌、结合力、疏水性能、耐蚀性等进行观察与分析。结果表明:Ni-P-MWCNTs复合镀层的沉积速率随着WMCNTs量的增加呈现先增后减,当WMCNTs加入量为0.3g/L时,其沉积速率达到最大值10.03mg/(cm~2·h)。Ni-W-P合金镀层的沉积速率随着Na2WO4加入量的增大而增大并逐渐趋于稳定,当Na_2WO_4加入量为18g/L时,沉积速率达到15.21mg/(cm~2·h)。几种试样的综合性能由强到弱依次为Ni-W-P镀层Ni-P-MWCNTs镀层Ni-P镀层基体试样。     

镀液成分对微弧氧化膜表面化学镀镀层的影响

为提高镀层质量,通过对镀层表面形貌观察、镀液稳定性测试等方法,研究缓冲剂、络合剂对镀液稳定性以及镀层质量的影响,结果表明：加入单一缓冲剂的镀液,反应25 min后镀液开始分解;加入复合络合剂和复合缓冲剂的镀液静置96 h没有分解,得到的镀镍层完全覆盖微弧氧化膜,镀层化学活性高且耐酸性好。     

电镀电流对镀镍金刚石性能的影响

为研究电镀电流对金刚石表面镀镍层沉积速率的影响,采用电沉积法对金刚石表面镀镍,并观察镀层的表面形貌,同时分析了电镀电流对镀镍金刚石镀镍层致密度、冲击韧性和抗压强度的影响。实验结果表明:当电镀电流从2A升至6A,随着电流增大,金刚石的镀镍层镀速、冲击韧性和抗压强度均随之增大,并在6A时达到最大;镀覆金刚石表面镀层均匀,且漏镀现象减少;电镀电流影响镀液温度,而镀液温度决定了镀层的致密度。电镀液温度处于50℃时,镀镍层显微应变最小,镀层的致密度达到最大。     

不同金属盐对水合肼化学镀镍层耐蚀性能的影响

目的对比研究三种金属盐的化学镀镍层组织和性能,选出最佳金属盐,并开发出一种以水合肼为还原剂的化学镀镍新配方。方法采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)等形貌表征手段,测厚法、质量法等速度表征手段,及盐雾实验和电化学极化曲线测试等耐蚀性表征手段,分别研究硫酸镍(NiSO_4·6H_2O)、碳酸镍(NiCO_3·2Ni(OH)_2·4H_2O)和氨基磺酸镍(Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O)三种金属盐对Fe基体化学镀镍层形貌、沉积速度和耐蚀性能的影响。结果以水合肼为化学镀镍液中的还原剂,在其他实验条件相同时,镀层形貌依次为硫酸镍最优,氨基磺酸镍次之,碳酸镍较差。采用厚度法计算得到化学镀镍沉积速度,碳酸镍平均镀速为5.33μm/h,氨基磺酸镍为4.83μm/h,硫酸镍为4.00μm/h。耐蚀性能与形貌对应,硫酸镍镀层盐雾实验出现锈点时间最晚,电化学极化曲线测试表明其自腐蚀电位最正,腐蚀电流最小,耐蚀性能最好,而氨基磺酸镍次之,碳酸镍最差。结论将耐蚀性能作为选择金属盐标准,选择硫酸镍金属盐时,化学镀镍沉积速度最慢,此时形成的镀镍层形貌最好,耐蚀性能最佳,因此硫酸镍为水合肼化学镀镍金属盐的最佳选择。     

《电镀与涂饰》2007年第1期

化学镀Ni-P-Cr_2O_3和Ni-P-SiO_2复合镀层的研究对化学镀镍及化学镀镍磷基质中SiO_2与Cr_2O_3的共沉积进行了研究。微粒在不断生长的膜层中共沉积引起了新的化学复合镀层的出现,这些复合镀层许多都具有优异的耐磨及耐蚀性能。通过选取镀层合金/复合微粒/金属基体的组分可以改进镀层,获得所需的性能,以满足特别的需求。开发出了一种合适的复合化学镀镍液,并通过维氏硬度法对化学复合镀镍层进行了表征。采用动电位极化及交流阻抗     

光纤光栅表面化学镀镍及影响镀层性能的因素

目的通过优化化学镀工艺,在光纤光栅表面获得综合性能优良的镀镍层。方法利用化学镀置换还原反应,在非金属表面沉积金属镀层。改变镀镍液温度、pH值并优化敏化活化处理,得到连续光滑的镍层。通过金相显微镜对镀层进行形貌观测,用高低温交变试验箱和万能试验机对镀层附着力和镀镍后光纤光栅的抗拉力进行测试。结果与未优化时沉积镍层对比,优化化学镀工艺沉积的镍层连续光滑,说明镀液稳定干净,镍原子沉积速率合理。优化条件为:过滤敏化液和活化液,并在敏化、活化后各进行超声清洗30 s,镀镍液温度92℃,pH值3.2。该条件下可得到稳定干净的镀液和连续光滑的镀层。经测试,镀层无开裂脱落,镀镍光纤光栅的抗拉力在5.5 N以上。而未优化时,镀液不稳定,镀层不连续或连续部分不光滑,且超声清洗时部分脱落。结论优化化学镀工艺中敏化活化处理和镀镍液温度、p H值后,镀液干净稳定,镍原子沉积速率合理,所得镀层连续致密、厚度均匀,从而力学性能得到改善。     

稀土对硫酸盐体系电沉积Zn-Fe合金阴极极化的影响

为了深入地探讨Zn-Fe合金镀层的电沉积机理,实验在了三电极体系下,采用动电位法测定硫酸盐体系电沉积Zn-Fe合金镀层的阴极极化曲线,探讨了该合金镀层的电沉积机理,以及镀液成分和稀土盐的加入对电沉积阴极极化的影响.通过实验发现,Zn-Fe合金镀层的沉积属于异常共沉积,结果表明镀液中加入稀土盐Ce2(SO4)3后,对Zn-Fe合金镀层电沉积的阴极极化行为有较大影响.     

工艺条件对碳钢表面化学镀Ni-P质量的影响

碳钢在工业中有着非常广泛的应用，但耐腐蚀性能欠佳使其应用受到了一定的限制，而化学镀就是提高碳钢耐腐蚀性的一种重要方法。以碳钢为基底进行酸性化学镀镍磷工艺的研究，考察了工艺条件温度、pH值对碳钢化学镀镍层沉积速率及腐蚀速率的影响，并通过扫描电镜和能谱分析对镀层的形貌及成分作了分析研究。结果发现，碳钢化学镀镍最佳工艺条件为：pH值4．5～5．2，温度在70℃左右。在该工艺条件下对碳钢表面进行化学镀镍，可获得光亮、细致、均匀、附着力强、耐蚀性好的镀层。由镀层成分分析可知，镀层中Ni质量分数为87．53％，P为9．26％。     

镁合金AZ51直接化学镀镍研究

采用沉积速率计算、镀镍形貌观察和腐蚀性能测试，研究了镀镍时间对镁合金AZ51直接化学镀镍的影响。结果表明，镁合金AZ51表面可通过直接化学镀镍形成镍磷合金镀层。随着镀镍时间的增加，沉积速率先增加后降低并在镀镍时间为0．5h时取得最大值，而腐蚀速率逐渐降低，腐蚀性能逐渐增强。     

缓蚀剂对镁合金化学镀镍的影响

目的寻找有效抑制镁合金腐蚀的缓蚀剂,提高镀层质量。方法研究缓蚀剂的种类和用量对缓解镁合金腐蚀的影响,研究不同缓蚀剂对化学镀镍层的影响。采用全浸失重实验对缓蚀剂的性能进行评价,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学测试对不同缓蚀剂下所得镀镍层的性能进行表征。结果经过初步筛选,六次甲基四胺(Hexamethylenetetramine)、氟化胺(NH_4F)、氟化氢铵(NH_4HF_2)缓蚀剂的效果较明显。AZ9l D镁合金在腐蚀溶液中,随着添加六次甲基四胺浓度的增加,腐蚀速率先减小后增加。随着添加氟化铵、氟化氢铵浓度的增加,腐蚀速率逐渐减小。添加缓蚀剂的体系中较不加缓蚀剂的体系中测得的电化学曲线好。六次甲基四胺、氟化铵、氟化氢铵效果最好时,质量分数分别为1%、1.5%、2%。不同种类缓蚀剂均可以有效抑制镁合金的腐蚀,减小腐蚀电流。加入缓蚀剂的化学镀镍配方沉积和镀覆效果明显,镀层电化学性能也有很大的提升。结论六次甲基四胺(Hexamethylenetetramine)、氟化胺(NH_4F)、氟化氢铵(NH_4HF_2)缓蚀剂的使用可以有效抑制镁合金的腐蚀,提高化学镀镍层的质量。     

超声波辅助化学镀Ni-P工艺研究

目的提高化学镀的效率,改善镀层的性能。方法采用普通化学镀镀液配方,选择超声波功率为90~150 W,频率为20、40 k Hz,研究了不同超声波条件对化学镀Ni-P合金镀层的影响。通过沉积速率、孔隙率、显微硬度、XRD、SEM及EDS等表征方法分析超声波的功率、频率对镀层各项性能的影响。结果超声波辅助化学镀的镀层表面质量得到改善,孔隙率明显降低,沉积速率明显提高。沉积速率随功率和频率的增大而升高,其中超声波频率40 k Hz、功率150 W的条件下镀速最高,为15μm/h,与水浴条件下的8.2μm/h相比提高了83%。镀层的硬度随超声波功率、频率的增大而提高,最高达到585 HV,比水浴条件下的468HV提高了25%。此外,超声波会改变镀层的P含量,提高镀层的结晶性。结论超声波辅助可以提高化学镀的镀速,改善镀层的性能。在超声波频率为40 k Hz、功率为150 W的条件下,镀层综合质量达到最佳,其抗腐蚀性能提高,最具实用性。     

新型三元复合络合剂体系对AZ91D镁合金表面酸性化学镀Ni-P的影响

利用含新型三元复合络合剂的酸性化学镀镍液体系,在AZ91D镁合金表面通过化学镀制备Ni-P防护镀层。结果表明,镀层沉积速率随着镀液中三元复合络合剂浓度的变化而改变。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和差热分析（DSC）对镀层结构、形貌以及热稳定性进行表征和分析。通过交流阻抗（EIS）和动电位扫描极化曲线对Ni-P镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行评价。镀液中三元复合络合剂的浓度对Ni-P镀层的结构与形貌有显著影响。Ni-P镀层的热稳定性随着三元复合络合剂浓度的增加而降低。当镀液中三元复合络合剂浓度为0.035 mol/L时,所制备的Ni-P镀层致密、均一,在3.5%NaCl溶液中表现出良好的耐蚀性能。     

6063铝合金碱性化学镀镍耐腐蚀性能研究

针对6063铝合金不耐碱腐蚀的问题,对其表面进行了碱性化学镀镍处理以提高其在碱性溶液中的耐腐蚀性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了镀镍层的表面微观形貌、成分和物相结构;采用电化学和全浸蚀腐蚀试验方法测试了铝合金化学镀镍前后在w(NaOH)=4%的NaOH溶液阳极极化曲线和腐蚀失重.研究结果表明,铝合金化学镀镍处理后其表面获得了致密的非晶态高磷镀镍层,化学镀镍后的铝合金阳极极化电位达到析氧过电位时,镀层依然没有破坏,并且该镀层在w(NaOH)=4%的NaOH溶液中基本不发生腐蚀.     

环保型 AZ91D 镁合金直接化学镀镍工艺研究

目的开发一种无铬、低氟、稳定的镁合金直接化学镀镍工艺。方法通过SEM,EDX及浸泡实验、动电位极化曲线、划格试验等方法 ,以稳定系数和镀速等参数为对象,对比新工艺和传统工艺对镀层或镀液性能的影响。结果在以硫酸镍为主盐的基础液中,添加质量浓度为0.5 mg/L的硫脲,镀液的稳定性可得到明显的提高。在使用硝酸+磷酸酸洗后的镁合金试样表面,获得了良好的腐蚀形貌结构,这种结构有利于增强镀层与基底间的机械咬合作用。新工艺获得的镀层属高P镀层(P的质量分数约为11%),在Na Cl溶液中的自腐蚀电位由-1.5 V正移至-0.5 V,腐蚀电流密度降低了约3个数量级。结论以硫酸镍主盐镀液获得的镀层耐蚀性优于碱式碳酸镍主盐镀液获得的镀层,镀液的最佳p H=5,化学镀镍温度为82℃。     

铜含量对镁合金化学镀Ni-Cu-P镀层性能的研究

为研究镀液中不同铜离子含量对镁合金AZ91D化学镀Ni-Cu-P镀层性能的影响,采用硫酸镍为镍源,在镁合金化学镀Ni-P的镀液中加入不同含量的铜离子,可直接得到不同的Ni-Cu-P镀层,但都较均匀致密,结合力良好.经过耐醋酸腐蚀、磨粒磨损试验,结果表明:在硫酸铜含量为0.5g/L的镀液中获得的Ni-Cu-P镀层,较基体的耐蚀性提高了0.84倍,耐磨性提高了0.56倍.由此得出结论:镀液中硫酸铜含量为0.5g/L,所得到的镀层性能最佳.     

化学镀镍磷合金的动力学研究

在考察乳酸体系化学镀镍磷合金各反应物浓度、镀液的pH值和温度等因素对沉积速度影响的基础上,根据原子氢理论和实验规律,分析化学镀镍磷合金的反应过程,进行反应动力学研究,分别确定上述各因素所对应的反应动力学参数,提出化学镀镍磷合金的反应速度方程.由实验得出化学镀温度与反应速度的关系,通过该反应速度方程可预测出在乳酸体系镀液中的镀层沉积速度.     

无铅化学镀镍稳定剂研究

为了研究出一种优良的无铅化学镀镍稳定剂,以传统的化学镀镍基础配方为前提,选择Na2S2O3、S1(一种含硫有机物)、CuSO4和苯并三氮唑作为稳定剂,比较了其对镀液的稳定性能、镀速和镀层性能等影响.结果表明:S1作为化学镀镍液的稳定剂,不仅能使镀液稳定性能良好,而且镀层性能优异.     

Influence of deposition temperature and heat treatment on the performance of electroless Ni-B films

Electroless nickel-boron (Ni-B) was synthesized on mild steel or copper surface. The deposition of thin electroless Ni-B films using an acidic bath having nickel chloride as a source of nickel and dimethylamine borane (DMAB) as a reducing agent and operated at low temperature has been investigated in this paper. The effect of the plating time and temperature on the quality of Ni-B coatings was estimated. The results revealed that the plating rate decreases with increasing plating time and increases with increasing plating temperatures. The boron (B) content of the electroless Ni-B layer increased with increasing temperature. The resulting surfaces were examined and characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). XRD analysis was performed to investigate structural modifications. Microhardness, corrosion and oxidation resistance of electroless as-plated and heat-treated Ni-B coatings, were evaluated. The effect of heat treatment temperature on the phase structure and microhardness of Ni-B coated at different temperatures was discussed. XRD patterns reveal that electroless Ni-B coatings deposited at 60 and 80 °C are amorphous in as-plated condition and undergo phase transformation to crystalline nickel and nickel borides upon heat-treatment. Heat treatment achieved significant improvement in the microhardness and corrosion resistance due to the formation of the Ni-B compound phases (Ni₃B).