纳米孪晶镍镀层制备工艺的正交设计优化

过去对采用脉冲电镀法制备纳米孪晶镍镀层研究较少.以镍镀层的耐腐蚀性能作为镀层性能的检测指标,应用正交试验设计优化了脉冲电镀工艺,制备出纳米孪晶镍镀层.结果表明:以主盐NiSO4·2H2O浓度为400 g/L,脉冲平均电流密度为1.5 A/dm2,占空比为20%制备的纳米孪晶镍镀层的耐腐蚀性能最好,维钝电流密度达到0.67 μA/cm2;镀层为纳米孪晶结构晶粒,尺寸为50～150 nm.     

稀土Ce含量对双脉冲电沉积Ni-Co合金层结构及耐蚀性的影响

目前将稀土用作电沉积Ni-Co合金添加剂时有关其对镀层耐蚀性的影响报道较少.通过X射线衍射、极化曲线和中性盐雾试验研究了稀土Ce对双脉冲电沉积纳米Ni-Co合金层晶粒尺寸及耐蚀性的影响,采用扫描电镜对有无稀土Ce的Ni-Co合金镀层盐雾腐蚀前后的表面形貌进行了观察.结果表明:无论是否添加稀土Ce,Ni-Co合金镀层均为面心立方结构,主要的晶面取向为(111)和(200)面;稀土Ce含量在一定范围时,细化了Ni-Co合金镀层的晶粒,镀层的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流减小,耐蚀性增加,且加入量为0.6 g/L时晶粒尺寸最小.     

NdFeB表面镀镍层不同脉冲参数时的形貌及性能

与直流电镀相比,脉冲电镀具有许多优点;而目前有关脉冲参数对NdFeB表面镀镍层耐蚀性影响的研究少有报道.以NdFeB为基体材料,以不同的电流密度和占空比脉冲电镀镍,利用扫描电镜(SEM)观察镀层表面形貌,在3.5％ NaCl溶液中进行极化曲线和交流阻抗谱测试考察镀层的耐蚀性能,并测量镀层硬度以及结合强度,以获得最佳脉冲电镀工艺.结果表明:NdFeB表面脉冲电镀镍层较直流电镀层晶粒更细,表面更光滑平整;电流密度为2 A/dm2,占空比为0.4时,镀层表面晶粒均匀致密,表现出良好的耐腐蚀性能;脉冲电镀层的硬度大于直流电镀层,且在电流密度2 A/dm2,占空比0.4时硬度最大,达497.5 HV0.98N,热震20次表现出良好的结合性能.     

碱性锌镍合金电镀中NiSO_4·6H_2O浓度对镀层的影响

过去,就碱性锌镍合金电镀液中镍离子含量对镀层镍含量、形貌及耐蚀性的影响研究不够。考察了镀液中NiSO4.6H2O浓度对碱性锌镍合金镀层质量的影响,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪和塔菲尔曲线分析了镀层的镍含量、形貌和性能。结果表明:锌镍合金镀层中镍含量随镀液中NiSO4.6H2O浓度的增加而增大,当NiSO4.6H2O低于8 g/L时,镀层镍含量低,晶粒粗大,不光亮;高于8 g/L时镀层镍含量较高,晶粒粗大、出现瘤状物,镀层会出现开裂现象;浓度为8 g/L时效果最好,镀层镍含量为12.56%,镀层平整、致密、光亮,具有良好的耐蚀性能。     

电沉积非晶态Ni-P合金工艺的优化

为了在亚磷酸-镍盐体系中获得工艺稳定、耐蚀性好、硬度高的非晶态Ni-P镀层,进行了7因素(温度、电流密度、pH值、硫酸镍浓度、氯化镍浓度、亚磷酸浓度、磷酸浓度)3水平正交试验.优选出制备最佳耐蚀性镀层的工艺条件为:10g/L亚磷酸,180g/L硫酸镍,50g/L氯化镍,45mL/L磷酸,pH值1.8,温度65℃,电流密度6 A/dm2;获得最佳镀层硬度的工艺条件为:40g/L氯化镍,10g/L亚磷酸,180g/L硫酸镍,45 mL/L磷酸,pH值2.2,温度65℃,电流密度6 A/dm2.分析了各因素对镀层耐蚀性和硬度的影响,结果表明,pH值和温度对镀层耐蚀性影响较大,而氯化镍和亚磷酸浓度对镀层硬度影响较大.     

Ni-α-Al2O3纳米复合电镀工艺的优选及镀层的硬度和耐蚀性

为了提高Ni-Al2O3纳米复合电镀层的硬度和耐蚀性,以正交试验对镀液温度、电流密度、α-Al2O3纳米粒子质量浓度等因素进行了优选,采用扫描电镜、能谱仪、硬度仪及电化学工作站分别研究了镀层的微观形貌、能谱、硬度和耐蚀性。获得了最优工艺条件:镀液温度65℃,阴极电流密度2 A/dm2,Al2O3加入量为10g/L;在此工艺条件下所得Ni-α-Al2O3纳米复合镀层晶粒细小、表面平整、光滑,显微组织致密、均匀,镀层的硬度及耐蚀性比纯镍镀层均有显著提高。     

Zn-Ni-La合金电沉积工艺研究

研究了在氯化物体系中电镀Zn-Ni-La合金,在Zn-Ni合金镀层中引入La,以达到节约金属镍的目的.发现镀液中加入稀土,能使Zn-Ni-La合金的阴极极化增大近0.2 V,使镀层变得更为致密光亮,并提高镀层的综合性能.同时研究了配位剂浓度对Zn-Ni-La合金镀层中稀土含量的影响,发现配位剂的添加使镀层中稀土的含量先增大后降低,分别在20 g/L和30 g/L时出现最大值.最后,研究了Zn-Ni-La合金的耐蚀性.结果表明:镀层中通过引入稀土元素作为合金元素之一,明显降低了镀层中镍的含量,使镀层中镍含量仅为2%左右的情况下即与Zn-Ni(13%)合金耐蚀性相当.     

脉冲电镀Zn-Ni合金工艺参数对镀层Ni含量及形貌的影响

为了优化Zn-Ni合金制备工艺,在硫酸盐型Zn-Ni合金镀液中脉冲电镀Zn-Ni合金层。分别采用扫描电镜和X射线成分分析镀层形貌和成分,通过中性盐雾试验测试镀层耐蚀性。研究了脉冲参数、工艺条件对Zn-Ni合金镀层Ni含量与形貌的影响。结果表明:镀液温度、平均电流密度、频率、逆向脉冲系数及占空比对镀层性能和形貌均有较大影响;最佳工艺参数为温度60℃,平均电流密度70 m A/cm2,脉冲频率200 Hz,逆向脉冲系数0.4,占空比0.7,此时Zn-Ni合金镀层晶粒细小,表面平整光亮,呈银白色,镀层Ni含量为13%,耐蚀性优良。     

超细晶镍钴合金的电铸工艺

为了进一步提高金属的硬度和强度,采用电铸工艺通过添加剂TN2提高阴极过电位,抑制晶粒生长,制备了超细晶镍钴合金层,研究了电流密度和添加剂TN2对铸层晶粒大小的影响.结果表明:提高电流密度可以细化晶粒,当电流密度从5 A/dm~2 增加到15 A/dm~2 时,晶粒大小从5μm 细化到500 nm;添加0.15 g/L TN2 时,铸层表面半光亮,晶粒进一步细化(小于500 nm),硬度高达60 HRC.     

钨酸钠含量对镁合金镍钨镀层性能的影响

目前,对镁合金表面镍钨合金镀层的研究多为化学镀镍钨磷三元镀层,工艺复杂,能耗高.采用电沉积法在AZ91D镁合金制备镍钨镀层,采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱成分分析(EDS)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌和成分进行分析,用维氏硬度计测量镀层硬度,测量AZ91D镁合金及镀层在3.5 ％NaCl溶液中极化曲线,并结合盐雾试验判定其耐腐蚀性,研究了镀液中钨酸钠含量对所得镀层性能的影响.结果表明:随着镀液中Na2WO4·2H2O浓度的增加,镀层钨含量不断增加,镍钨置换固溶体数量增加,从而起到提高镀层硬度和耐磨性、细化镀层晶粒、提高耐蚀性的效果;Na2 WO4·2H2O浓度超过65 g/L时,继续添加Na2WO4·2H2O对镀层优化作用减弱;当Na2WO4·2H2O浓度为75 g/L时,镀层钨含量为25.06％,硬度达483 HV,自腐蚀电位-1.124 V,自腐蚀电流10.80 μA/cm2,所制备的镍钨镀层对镁合金基体具有耐磨耐蚀保护作用.