钢铁表面化学镀的研究进展

采用化学镀方法改善钢铁表面耐蚀性、耐磨性和硬度。综述了钢铁表面化学镀的前处理技术、化学镀工艺和镀层种类,对化学镀层性能进行了比较。重点阐述了国内外化学镀技术的研究进展,总结了钢铁表面化学镀存在的问题和今后的发展趋势。     

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.     

腋路臂丛神经阻滞的新进展

腋路臂丛神经阻滞是前臂和手部手术很常用的麻醉方法。传统的定位方法以人体的解剖标志、穿刺针触及神经时引发的异感来寻找神经, 故成功率较低, 且易损伤神经、血管引起并发症。近年来由于神经刺激器和超声引导技术在临床的应用, 大大提高了神经阻滞的成功率, 减少了并发症。周围神经刺激器(PNS)可辅助定位目标神经, 高频超声可以清晰显示腋路臂丛神经的结构和周围相应的组织, 两者联合应用可以更精确地定位目标神经, 避免损伤血管和神经。本文从定位技术的发展, 探讨腋路臂丛神经阻滞的新进展。     

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。     

丁二酸钠对化学镀Ni-P合金镀层的影响

采用化学镀方法在Q235钢表面施镀Ni-P合金镀层,研究丁二酸钠对Ni-P合金镀层沉积速率、组织和P含量的影响,探究镀液中丁二酸钠的最佳浓度。结果发现,当Ni-P合金镀液中丁二酸钠质量浓度达到18 g/L时,镀层连续致密,表面平整,胞状组织尺寸较小,镀层的质量最好;随着丁二酸钠用量的增加,沉积速率呈现先增大后减小的趋势,当丁二酸钠质量浓度达到18 g/L时,沉积速率达到最大值12.785μm/h;镀层中P的质量分数为10.87%。     

纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响

采用碱式化学镀方法在Q235钢表面制备了Ni-Zn-P合金镀层和Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层。研究了硫酸锌、硫酸铵及柠檬酸钠的质量浓度对Ni-Zn-P合金镀层组织的影响,并研究了纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层性能的影响。通过单因素试验确定的化学镀Ni-Zn-P合金镀层的最优工艺条件为:硫酸锌0.5g/L,硫酸铵40g/L,柠檬酸钠50g/L,硫酸镍27g/L,次磷酸钠16g/L,pH值9.0,温度85℃。当纳米SiO_2微粒的质量浓度为1.0g/L时,NiZn-P/纳米SiO_2复合镀层表面光滑平整,组织均匀致密。随着纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层的硬度逐渐提高。Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层比Ni-Zn-P合金镀层更耐Cl-和碱性溶液腐蚀,而且在纳米SiO_2微粒的质量浓度为1.0g/L时,Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层的腐蚀速率最低。     

纳米SiO_2微粒对Ni-P-纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响

采用化学镀方法在Q235钢表面制备了Ni-P-纳米SiO_2复合镀层,并研究了纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-P-纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响。结果表明:在0~4.0g/L范围内,随着纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Ni-P-纳米SiO_2复合镀层表面胞状结构的尺寸逐渐减小,镀层更加致密,硬度逐渐提高。在10%的H2SO4溶液和10%的NaCl溶液中腐蚀后,Ni-P-纳米SiO_2复合镀层的腐蚀速率比Ni-P合金镀层的腐蚀速率低,耐蚀性更好。     

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。