镁合金化学镀镍工艺研究

研究了镁合金化学镀镍工艺过程、操作条件,测定了镀层的厚度、显微硬度和结合力,镀层具有较好的耐蚀性.     

ZM5镁合金无铬前处理化学镀镍层的性能

采用优化的Na4P2O7+Na2SO4+NaNO3体系的化学蚀刻无铬前处理化学镀镍工艺,在ZM5镁合金上制备Ni-P镀层。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析镀层的微观形貌、成分和相结构。通过电化学方法和摩擦磨损试验评价了镀层的耐蚀性和耐磨性。结果表明:无铬前处理工艺制备的镀层中P的质量分数为12.90%。与ASTM标准的含铬前处理工艺得到的镀层的耐蚀性和耐磨性相比,无铬前处理得到的镀层的自腐蚀电位为-0.506V,腐蚀电流密度为2.132×10-6 A/cm2,接近ASTM工艺含铬前处理得到的镀层的耐蚀性能;同时其磨损率为3.056×10-4 mg/s,与ASTM工艺的1.778×10-3 mg/s相比,其抗摩擦磨损性能明显优于含铬前处理的镀层。无铬前处理化学镀镍显著提高了ZM5镁合金的耐蚀性和耐磨性。     

前处理对镁合金化学镀镍结合力的影响

研究了镁合金多种前处理工艺对化学镀镍层与基体之间结合力的影响.采用弯曲法、锉刀实验法和划线划格实验3种镀层结合力测试方法,对化学镀镍层与镁合金基体之间结合力的优劣进行了定性评价.结果表明,采用一步法前处理工艺的试样,镀层与基体之间具有良好的结合力,金相显微观察发现镀层与基体之间具有最薄的中间过渡层.用浸锌工艺能较好地改善镀层与基体间的结合力.但镁合金浸锌工艺值得做进一步的研究.     

AZ91D镁合金化学镀镍前处理工艺及腐蚀行为研究

为了改进传统的镁合金化学镀镍前处理工艺和确定以硫酸镍为主盐的镁合金化学镀镍的最佳工艺.采用碱性焦磷酸盐进行浸蚀代替铬酸浸蚀,去除合金表面的油污和氧化物;然后用氢氟酸溶液进行活化.通过正交试验确定了化学镀镍的最佳工艺.结果表明:采用碱性焦磷酸盐浸蚀的前处理工艺、在最佳施镀条件下镀2h,镀层厚度达到20μm,与基体结合良好;镀层为Ni-P微晶,表面平整、致密,磷的质量分数达11.7%.在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的动电位极化测试结果表明,镀层可对AZ91D镁合金起到良好的防护作用.     

镁合金浸锌前处理对化学镀镍层的影响

目的优化出镁合金浸锌前处理的处理液络合剂及工艺条件。方法研究镁合金浸锌前处理处理液的络合剂,确定出适用的络合剂,并在最佳络合剂的条件下,研究前处理液pH值和温度的变化对化学镀镍层的影响。采用电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对化学镀镍层进行耐蚀性评价,并对其微观形貌进行表征,确定出最佳络合剂和工艺条件。结果通过对镀镍层厚度的测量及SEM微观形貌观测,确定最优的前处理液络合剂为苹果酸。在该条件下确定最佳的工艺条件为:pH=10,温度80℃。所制得的化学镀镍层的自腐蚀电位为-0.6 V,与镁合金基体的腐蚀电位-1.47 V相比,提高了0.87 V,腐蚀电流密度由镁合金基体的1.26×10~(-4) A/cm~2下降到1.26×10~(-6) A/cm~2,自腐蚀电流密度降低了2个数量级。镀层的钝化区间在-0.6~0.2 V,且结合力好,外形美观。结论镁合金浸锌前处理处理液的最佳络合剂为苹果酸,最佳工艺条件为pH=10、温度80℃。     

AZ31镁合金化学镀镍镀层分析

以H_3PO_4+HNO_3酸洗与NH_4HF_2+H_3PO_4活化为前处理工艺,对AZ31镁合金进行化学镀镍研究。应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)与X射线光电子能谱分析仪(XPS)等方法对化学镀镍层进行形貌、成分分布、相结构以及元素分析。结果表明:化学镀镍层表面平整光亮,镀层为高磷非晶结构。化学镀镍层表面,镍主要以单质镍(26.75%)、NiO(32.96%)以及Ni(OH)_2(40.29%)形式存在,磷主要以单质磷(20.17%)、PO2-4(17.37%)以及PO_4~(3-)(62.46%)形式存在;化学镀镍层内部,镍基本为金属单质镍,磷主要以单质磷(74.11%)以及PO_4(2-)(25.89%)形式存在。     

镁合金微弧氧化预处理化学镀镍研究

镁合金微弧氧化(MAO)预处理后,无需碱洗酸洗活化等传统预处理直接在硫酸镍溶液中化学镀镍。表征了镀镍层的显微结构与成分,研究了MAO预处理对镀层厚度、硬度、导电性及耐蚀性的影响。结果表明:含有Ni,P两种元素的镀层由均匀分布的胞状颗粒组成。MAO预处理显著影响镀层的厚度与导电性;当MAO薄膜从3μm增厚至7μm时,镀层的厚度快速增大而方块电阻迅速下降。极化曲线测试表明,当MAO薄膜厚15μm时化学镀镍镁合金的腐蚀电位最高,腐蚀电流最小。48h盐雾实验表明,MAO预处理化学镀镍镁合金的耐蚀性显著优于传统预处理化学镀镍镁合金。     

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。     

镁合金化学镀镍预处理过程表面状况的研究

采用重量损失、扫描电镜和X射线光电子能谱等方法对镁合金化学镀镍预处理的表面状况进行了研究。结果表明,镁合金在碱性除油和活化阶段由于表面上Mg(OH)2和MgF2膜层的形成,受到的腐蚀很小。不同配方的酸性浸蚀溶液导致不同的腐蚀程度和表面形貌,浸蚀后表面形成的含CrOOH的膜层在活化后消失。     

镁合金化学镀镍层的结合机理

镁合金在直接化学镀前的活化处理时，表面生成一层氟化物保护膜，溶解度计算及XPS分析表明，氟化物膜在镀液中可稳定存在，用SEM，XPS，SAM考察了初始沉积Ni，镀层横截面以及开裂后的断面形貌与成分，发现在镀层与基体之间存在着氟化物，镀液成分与Ni的混杂层，这一混杂层是镀层与基体结合的最薄弱环节，镀层开裂通常首先发生在此混杂层内。     

镁锂合金化学镀镍工艺

对镁锂合金化学镀镍进行了研究,确定了合适的前处理工艺。使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和化学组成,并采用电化学及硬度测试等手段分析镀层性能。结果表明：化学镀Ni-P镀层致密、无明显缺陷,其P含量约为5.61 mass%。化学镀Ni-P镀层的显微硬度值约为350.5 HV,其自腐蚀电位约为-1.30 V。在3.5% NaCl溶液中浸泡48 h后有少数腐蚀斑点出现,表明镀层具有良好的耐蚀性能,对镁锂合金提供一定的保护作用。     

AZ91D镁合金化学镀镍

利用化学镀镍的方法，在AZ91D镁合金表面得到了均匀、致密，无明显表面缺陷的Ni－P涂层，X－ray衍射分析表明，镀层组织为单一的Ni；热震实验表明涂层与基体合金结合良好；动电位极化测试表明涂层的自腐蚀电位接近－0．4V（SCE），有明显的钝化区，而腐蚀性能优异，可对基体合金起到理想的防护作用。     

AZ31镁合金表面化学镀镍工艺研究

    研究了在AZ31镁合金表面直接化学镀镍工艺,得到了镀液的最佳配方,镀液的成分为25 g/L NiSO₄•6H₂O、25 g/L次亚磷酸钠、15 g/L柠檬酸、10 g/L NH4F、1 mg/L硫脲.在温度为85℃、pH=9.0、反应时间1小时条件下可以在AZ31镁合金表面得到性能良好的Ni P合金化学镀层,镀层厚度超过10 μm.用SEM、XRD和EDS研究了镀层的形貌和物相组成;在3.5%NaCl水溶液中通过测定Tafel极化曲线研究了镀层的耐腐蚀性能.结果表明,Ni-P镀层比基体AZ31镁合金的耐腐蚀性能有极大的提高.     

化学镀镍诱发过程催化活性的电化学本质

ＸＰＳ电子能谱技术的测定表明,化学镀诱发伊始,先只有镍的沉积,然后才有ＮｉＰ的共沉积出现。结合铜基试样在所设计的４种溶液体系中动电位扫描伏安曲线的结果,初步显示,对化学镀镍具有催化特性的金属,从电化学本质上来说,就是一种自身能提供到达或超过镍的析出电位的金属。通过电极电位的理论计算及混合电位的测定,说明了化学镀镍首先是镍析出,然后再发生ＮｉＰ共沉的机理     

化学镀镍磷表面改性Cu-Zn-Al形状记忆合金的腐蚀行为

采用电化学方法研究了Cu-Zn-Al形状记忆合金(SMA)及其化学镀镍磷表面改性试样在Tyrode's人工体液中的腐蚀行为.结果表明，在Tyrode's人工体液中Cu-Zn-Al SMA发生脱锌腐蚀.化学镀镍磷Cu-Zn-Al SMA随NaCl浓度增加、pH值降低、环境温度升高，阳极活性电流密度增大，电化学溶解敏感性增强.X-射线衍射分析结果表明，Cu-Zn-Al SMA表面化学镀镍磷后，形成了非晶态镀层，其在Tyrode's人工体液中的耐蚀性显著提高；这是由于改性表面形成均匀、稳定的阻碍性镀层，有效地将基体金属和外界腐蚀介质隔绝而达到防护作用. 镀镍磷      

外电场对诱发化学镀镍过程的影响

采用计算机采样等实验手段，研究了外电场在诱发非催化活性金属铜表面产生化学镀镍过程中的作用。研究结果表明，当铜基体电位等于或低于临界诱发电位时才有可能引发化学镀自催化沉积。试样的表面状况、溶液条件和通电电流密度都对临界诱发时间有影响。铜基体达到临界诱发电位－０．５２０Ｖ（ｖｓＳＣＥ）和临界诱发时间是引发化学镀镍成功的必要和充分条件。计算表明，新生的镍原子如果以单原子层覆盖铜表面，其覆盖率大约为１２％就足以诱发化学镀镍自催化过程