镁合金表面Ce-Mn和Ce-Mo复合转化膜性能的研究

对镁合金表面Ce-Mn和Ce-Mo复合转化膜的性能进行了研究。镁合金Ce-Mo复合转化的最佳配方为:Ce(NO3)39g/L,Na_2MoO_4 4g/L,C_6H_5Na_3O_7·2H_2O 2g/L,温度25℃,时间10min。镁合金Ce-Mn复合转化的最佳配方为:Ce(NO_3)_3 5g/L,KMnO_4 2g/L,NH_4HF_2 0.1g/L,Na_2B_4O_7·10H_2O 0.2g/L,温度25℃,时间2min。最优配方下得到的镁合金复合转化膜平整、结晶细致。Ce-Mo复合转化膜的相组成为Mg、MoO_2、MoO_3、CeO_2和Ce2O_3;Ce-Mn复合转化膜的相组成为Mg、MgO、MnO_2、CeO_2和Ce_2O_3。两种复合转化膜的耐蚀性均比单系转化膜的耐蚀性好,其中Ce-Mo复合转化膜的耐蚀性最好。     

电沉积方式对镍–铬–钼合金镀层性能的影响

分别采用直流(DC)、单脉冲(PC)和换向脉冲(PRC)方式在Q235钢表面制备Ni–Cr–Mo合金镀层。镀液组成为:NiSO_4·6H_2O 131.4 g/L,CrCl_3·6H_2O 13.3 g/L,Na_2MoO_4·2H_2O 12.1 g/L,柠檬酸铵145.9 g/L,尿素60 g/L,抗坏血酸8.8 g/L,H_3BO_3 14 g/L,NH_4Br 10 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L。对比了采用不同方式电沉积所得Ni–Cr–Mo合金镀层的外观、表面形貌、元素组成、沉积速率、表面粗糙度和耐蚀性。3种方式电沉积所得合金镀层的外观均良好。单脉冲和换向脉冲电沉积合金镀层的组成相近,直流电沉积合金镀层的镍、钼含量比它们高,但铬含量较低。换向脉冲电沉积合金镀层的微观表面最均匀、致密,粗糙度最低(0.587μm),耐蚀性最好。     

含缓蚀剂的镁合金化学镀镍溶液及其所得镀层性能的研究

以AZ91D镁合金为基体,依次进行25 mL/L硝酸+25 mL/L磷酸混合液酸洗及15 g/L NaOH溶液中和,再化学镀Ni–P。化学镀基础配方和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 25 g/L,乳酸28 g/L,NaH_2PO_2·H_2O 30 g/L,硫脲2 mg/L,pH 6.0,温度80℃。镁合金经酸洗、中和处理后表面生成一层薄膜,该膜能缓解镁合金在镀液中的腐蚀。研究了钼酸铵和氟化氢铵作为缓蚀剂对镁合金在镀液中的缓蚀效果。结果表明,两种物质均对镁合金起缓蚀作用。当钼酸铵和氟化氢铵各自以质量分数为1.0%~2.0%和1.5%~2.0%进行复配时,既能减弱镀液对镁合金的腐蚀,又能保证化学镀Ni–P合金的顺利进行。当(NH_4)_2MoO_4和NH_4HF_2以2.0%∶2.0%复配时,镀液的稳定时间和使用周期分别为67 s和4.3 MTO,镀层与基体结合牢固。     

脉冲电沉积铜-锡-镍-聚四氟乙烯复合镀层的组织结构和摩擦学性能

采用脉冲电沉积法在碳素工具钢表面制备Cu-Sn-Ni-PTFE复合镀层。镀液配方和工艺为:K_4P_2O_7·3H_2O 266.5 g/L,Cu_2P_2O_7·4H2O 20 g/L,NiSO_4·4H_2O 0.06~0.14 mol/L,KNaC_4H_4O_6·4H_2O 31.6 g/L,Na_2SnO_3·3H_2O 40 g/L,KNO_3 40 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 20 g/L,PTFE 10 g/L,pH 9.5~10.0,温度35~40℃,电流密度2.5 A/dm~2,脉冲频率3 000 Hz,占空比60%,转速100 r/min,时间1 h。研究了镀液中Ni~(2+)浓度对复合镀层表面形貌、组成、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,镀液中Ni~(2+)浓度为0.1 mol/L时,Cu-Sn-Ni-PTFE镀层表面均匀、致密,显微硬度高达391 HV,耐磨性最好。     

镁合金微弧氧化膜的制备及其性能研究

通过对微弧氧化电解液进行优化,得出了最佳配方,并对微弧氧化膜的性能进行了测试。镁合金微弧氧化的最佳工艺条件为:Na_2SiO_320g/L,Na_2B_4O_730g/L,NaOH 30g/L,氧化时间20min。向电解液中加入醋酸镍后,生成含有Ni_2SiO_4的深灰色微弧氧化膜,该膜层较厚且耐蚀性进一步提高。微弧氧化膜表面光滑、致密,但存在少量的微孔和裂纹。微弧氧化膜的主要成分为MgO、Mg_2SiO_4、Ni_2SiO_4和SiO_2,微弧氧化处理显著提高了镁合金基体的耐蚀性。     

镀液中二硫化钼添加量对镍-二硫化钼复合电镀层耐磨性的影响

以MoS_2作为增强相添加到由240 g/L NiSO_4·6H_2O、45 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L H_3BO_3、20 g/L Na_2SO_4和0.2 g/L十六烷基三甲基溴化铵组成的镀液中,在45钢表面电沉积得到Ni–MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验仪考察了MoS_2添加量对Ni–MoS_2复合镀层的表面形貌、相结构和耐磨性的影响。随着MoS_2添加量的增大,Ni–MoS_2复合镀层表面凸起的胞状结构增多,显微硬度先增大后减小,摩擦因数降低。当MoS_2的添加量为2 g/L时,所得Ni–MoS_2复合镀层的显微硬度为860.5 HV,耐磨性较佳。     

镁合金黑色化学转化膜工艺

通过正交试验,优化得出镁合金黑色化学转化膜最佳工艺为:150g/L Na2Cr2O7·2H2O;75g/L MgSO4·7H2O;75 g/L MnSO4·5H2O;20 g/L添加剂;θ为85 ～ 100℃;t为10～20min.找出配方中各成分对镁合金黑色化学转化膜耐腐蚀性、附着强度的影响,提高了镁合金表面处理质量...     

高碳化硅含量的镍–钨–微米碳化硅复合电镀及其耐蚀性

采用电沉积法在铁片上制备Ni–W–微米SiC复合镀层。研究了微米SiC颗粒用量、pH、电流密度等工艺参数对复合镀层中SiC颗粒含量的影响,得到最优工艺为:NiSO_4·6H_2O 20 g/L,Na_2WO_4·2H_2O 50 g/L,Na_3C_6H_8O_7·2H_2O 50 g/L,微米SiC颗粒20g/L,pH7.0,电流密度2.5 A/dm~2。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和浸泡腐蚀试验表征了Ni–W–微米SiC复合镀层的晶相结构、表面形貌、元素组成和耐蚀性。采用红外光谱法初步探讨了SiC微米颗粒的沉积机理。结果表明,SiC微米颗粒在复合镀层中的质量分数可高达42.5%,SiC微米颗粒的存在能消除Ni–W合金镀层的裂纹,从而提高镀层对基体的保护能力。镀液中的阴离子可能对SiC微米颗粒的沉积过程有一定的影响。     

氮化铝陶瓷表面化学镀铜溶液组成的优化

采用正交试验方法研究了镀液组成对氮化铝(AIN)陶瓷表面化学镀铜镀速和表面粗糙度的影响.经过直观分析和方差分析,评价了各组分对化学镀影响的显著程度,优化了镀液组成.试验结果表明,CuSO_4·5H_2O和Na_2EDTA对镀速有显著影响;KNaC_4H_4O_6、CuSO_4·5H_2O和Na2EDTA对镀后表面粗糙度有显著影响;AIN陶瓷表面化学镀铜液的最优工艺参数为:CuSO_4·5H_2O 24 g/L,Na_2EDTA 30 g/L,KNaC_4H_4O_6 20 g/L和HCHO 15 mol/L.在最优工艺条件下,镀速为7.350 μm/h,镀后表面粗糙度为1.03 μm,所得镀层表面平整,铜晶粒大小均匀.     

镀液中石墨烯添加量对镍-石墨烯复合电镀层微观结构和耐磨性的影响

为提高巴氏合金的耐磨性,将石墨烯作为增强相添加到由240g/L NiSO_4·6H_2O、45 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L H_3BO_3、20 g/L Na_2SO_4和0.1 g/L十二烷基苯磺酸钠组成的镀镍液中,在ZSnSb8Cu4合金上电沉积得到镍-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验仪考察了镍-石墨烯复合镀层的表面形貌、组织结构和耐磨性。结果表明,复合电沉积镍-石墨烯能够有效提高巴氏合金基体的耐磨性,而镀液中石墨烯添加量的增大能使镀层晶粒细化,显微硬度升高,摩擦因数和磨损率减小。当镀液中石墨烯的质量浓度为400 mg/L时,镍-石墨烯复合镀层的显微硬度较高,耐磨性最优。     

复合电刷镀镍–钨–钴–纳米碳化硅及其性能

采用电刷镀工艺在45钢表面制备了Ni-W-Co-n-Sic(纳米碳化硅)复合镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·7H_2O 393 g/L,Na_2WO_4·2H_2O 23 g/L,H_3BO_3 31 g/L,柠檬酸42 g/L,Na_2SO_4 6.5 g/L,CoSO_4·7H_2O 3 g/L,NaF 5g/L,n-SiC 0~30 g/L,温度25~45℃,pH 1.4~2.4,电压5~7 V,镀笔速率0.8 m/s,时间25 min。以Ni-W-Co合金镀层的外观为指标,筛选得到较适合的复合电刷镀电压为6 V。研究了镀液n-SiC含量对镀层的组织结构、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,镀液中n-SiC含量为15~25 g/L时,可以获得颗粒均匀分布、无微裂纹的Ni-W-Co-n-SiC复合镀层。随镀液中n-SiC含量增大,复合镀层的晶化程度、Ni固溶度和显微硬度均提高,耐磨性改善,但摩擦因数的变化不大。     

汽车用AZ91D镁合金表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的制备与研究

为改善和提高汽车支架类零件常用的AZ91D镁合金表面耐蚀性能,采用两步法在其表面电沉积Ni-SiO_2复合镀层。设计了正交试验,以SiO_2质量分数和表面粗糙度作为评价指标,运用正交试验法确定了施镀工艺参数的影响主次顺序,并得到最优施镀工艺参数为:镀液中SiO_2颗粒质量浓度20 g/L、电流密度8 A/dm~2、超声波功率300 W、镀液温度55℃。结果表明:采用最优施镀工艺制备出Ni-SiO_2纳米复合镀层,其表面平整、致密,腐蚀均匀,腐蚀速率为65 g/(m~2·d),明显低于镁合金基体的96 g/(m~2·d)。Ni-SiO_2纳米复合镀层能够提供有效的表面防护,改善和提高镁合金耐蚀性能。     

汽车用AZ31B镁合金表面化学沉积Ni-P/SiO_2镀层及腐蚀分析

采用化学镀方法在AZ31B镁合金表面沉积Ni-P/SiO_2镀层。以Ni-P/SiO_2镀层的腐蚀速率为考察指标,采用正交试验确定了最优化学镀工艺参数为:镀液温度80℃,化学镀时间100min,SiO_212g/L。对最优Ni-P/SiO_2镀层进行腐蚀分析。结果表明:与AZ31B镁合金相比,相同条件下最优Ni-P/SiO_2镀层表面更难发生腐蚀,腐蚀速率低且腐蚀坑小。最优Ni-P/SiO_2镀层能够提高汽车用AZ31B镁合金的耐蚀性。     

黄铜化学氧化着色工艺

黄铜氧化着色因其膜层色彩丰富、光泽好而广泛应用于服装配件、建筑装璜、灯具、五金制件等方面。本文对该工艺作了仔细研究,确定了具体的工艺流程并介绍了四种化学氧化着色溶液的配方及工艺参数,如黑色为CuCO_3 80～160g/L、NH_3·H_2O160～200mL/L、(NH_4)_2MoO_416～32g/L,室温,8～15分;巧克力色为KMnO_4 7.5g/L,CuSO_4·5H_2O80g/L、(NH_4)_2Ni(SO_4)_2 16g/L,85℃,3分;绿色为(NH_4)_2Ni(SO_4)_250g/L、Na_2S_2O_350g/L、50℃,5分;古铜色为K_2S-2O_812g/L,NaOH64g/L、(NH_4)_2MoO_4 20g/L,65℃,15分。     

pH对脉冲电镀锌–镍–锰合金的影响

在Q235钢表面脉冲电镀Zn–Ni–Mn合金,镀液组成和工艺条件为:ZnSO_4·7H_2O 43.1 g/L,MnSO_4·H2_O 59.2 g/L,NiSO_4·6H_2O26.3 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 176.5 g/L,NH_4Cl 30 g/L,H_3BO_3 30 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)0.1 g/L,p H 4.5~6.0,温度30°C,平均电流密度30 m A/cm~2,脉冲占空比20%,脉冲周期1 ms,时间20 min。研究了pH对合金镀层元素组成、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随p H增大,沉积速率减小;镀层中锰含量升高,锌、镍含量降低;耐蚀性先增强后减弱。p H为5.0时,所得Zn–Ni–Mn合金镀层平整致密,Zn、Ni和Mn的质量分数分别为85.71%、5.03%和9.26%,中性盐雾试验96 h的保护等级为5级。与Zn–Ni合金镀层(Ni质量分数为12.88%)相比,Zn–Ni–Mn合金镀层的腐蚀电位正移了85 mV,腐蚀电流密度低了约2个数量级,耐蚀性更优。     

AZ91D镁合金磷化工艺的研究

通过浸泡式磷化处理在AZ91D镁合金表面沉积一层致密、均匀、结合力好的磷化膜。采用单因素试验法,得到磷化液的最佳配方和工艺条件为:ZnO 2g/L,H_3PO_420g/L,NaF 1g/L,Na_2C_4H_4O_64g/L,NaNO_36g/L,柠檬酸0.25g/L,pH值3.0,磷化温度45℃,磷化时间20min。同时,确定添加剂为焦磷酸钠(TSPP),并且当其质量浓度为0.5g/L时,磷化膜的耐蚀性最好。     

多孔碳纸上电沉积镍硫合金及其表征

以多孔碳纸为基体,在25°C下以恒电流电沉积方法制备了Ni–S合金。电镀液的组成为NiSO_4·6H_2O 60.0 g/L,Na_2S_2O_3·5H_2O 16.0 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 14.0 g/L,(NH_4)_2SO_4 29.8 g/L。通过X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等测试手段对所得复合材料的微观结构、形貌和组分进行了表征。结果表明,在碳纸上得到的镍硫合金镀层致密均匀,硫和镍沉积到碳纤维的表面和由碳纤维形成的微孔中,镀层的含硫量为9.89%(质量分数)。测得0.2C倍率下该复合材料作为锂硫电池正极的首次放电比容量为940 mA·h/g。     

6063铝合金碱性钼酸盐化学转化工艺及膜层性能

采用碱性钼酸盐转化工艺在6063铝合金表面制得耐蚀性良好的转化膜。转化液组成为:钼酸钠10.0g/L,乙二胺四乙酸二钠2.0 g/L,三乙醇胺3.0g/L,氟化钠5.0g/L,含硫无机促进剂2.0 g/L。研究了转化液pH、温度和处理时间对转化膜耐蚀性的影响。结果表明,在pH=11.0、温度50℃的条件下处理6063铝合金6.0 min所得转化膜耐蚀性最优。所得转化膜呈均匀的灰色略泛绿,表面粗糙但无裂纹,厚度达30μm以上,由Al_2O_3、MoO_3、Al_2(MoO_4)_3、Na_3AlF_3等化合物构成。     

以磷酸盐–高锰酸钾体系化学转化作为前处理的AZ91D镁合金化学镀镍工艺

以磷酸盐–高锰酸钾体系化学转化膜作为化学镀Ni–P层和AZ91D镁合金基体之间的中间层,以取代传统的HF活化前处理。化学转化液组成和工艺条件为:KMnO4 31.6 g/L,Na3PO4·12H2O 0.5 g/L,CH3COONa·3H2O 4.1 g/L,CH3COOH10.0 g/L,室温,5 min。化学镀镍液组成和工艺为:NiSO4·6H2O20 g/L,NaH2PO2·H2O 20 g/L,C6H5Na3O7·2H2O 10 g/L,NH4F10 g/L,pH 8.0,80~85°C,2 h。分别采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等研究了Ni–P镀层的微观形貌、成分和结构,并采用电化学方法表征了Ni–P镀层的耐蚀性。结果表明,所得Ni–P合金镀层均匀、致密,厚度约为45μm,可显著提高基体的耐腐蚀性能。     

锦纶基体表面以乙醛酸为还原剂的化学镀铜工艺

锦纶表面化学镀铜是实现金属化的重要途径。本文通过检测镀铜层沉积速度、镀层体积电阻等方法,研究了锦纶表面以乙醛酸为还原剂的化学镀铜工艺。实验结果表明,乙醛酸可以代替甲醛在锦纶织物表面得到光亮、致密、结合力好的化学镀铜金属层,镀液pH值及温度适当提高,镀速增大,镀层电阻减小,光亮度提高,亚铁氰化钾3 mg/L及2,2'-联吡啶的加入降低了镀速,但可以显著降低镀层电阻,表明添加剂的加入使镀层致密性增强。锦纶织物表面以乙醛酸为还原剂得到光亮稳定镀层的化学镀铜最佳配方及工艺:CuSO_4·5H_2O 10 g/L、乙醛酸3 g/L、酒石酸钾钠20 g/L、EDTA 40 g/L、NiSO_40.9 g/L、亚铁氰化钾3 mg/L、2,2'-联吡啶5 mg/L、聚乙二醇50 mg/L、pH值为13、温度为60℃。