双层Ni - P化学镀工艺及镀层在NaCl溶液中耐蚀性能的研究

采用正交实验筛选出一种含11.0 mass%P自腐蚀电位为-0.35 V的Ni-P、合金镀层作为中间层,与含9.7 mass%P、自腐蚀电位为-0.46 V的Ni-P合金镀层作为表面层,复配成为双镀层.采用PdCl2 稳定性实验检验了镀液的稳定性,用中性盐雾试验、孔隙率试验和扫描电镜对比研究了双层化学镀Ni-P与单层化学镀Ni-P的腐蚀速率和耐点蚀特性.实验结果显示：双层镀Ni-P试样的平均腐蚀速率为7.04μm/a,仅为单层镀试样腐蚀速率28.3μm/a的四分之一,表明双层化学镀Ni-P耐孔蚀性能明显优于单层化学镀Ni-P.     

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10~(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。     

镁合金化学镀Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层及腐蚀防护机理研究

目的为提高镁合金化学镀Ni-P合金镀层的腐蚀防护性能。方法在AZ31B镁合金表面,先化学镀Ni-Cu-P,再化学镀Ni-P,制备Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层。研究复合镀层的表面形貌、成分、厚度和腐蚀电流密度随镀液硫酸铜浓度的变化规律,表征1.0 g/L硫酸铜质量浓度下,复合镀层的截面形貌、成分和晶态结构。结合动电位极化曲线和盐雾试验,分析复合镀层的耐蚀性能和腐蚀防护机理。结果复合镀层中的铜含量随硫酸铜浓度的增加而升高,铜对复合镀层的结构和性能影响很大。通过抑制镀层表面胞状物的生长和增加形核点数量,铜的共沉积能够大幅提高复合镀层的致密性。随硫酸铜浓度的增加,样品表面的催化活性下降,镀液稳定性升高,由此导致复合镀层的厚度随硫酸铜浓度的增加而明显下降。硫酸铜质量浓度为1.0 g/L时,复合镀层均匀致密,并具有可钝化性,按照ISO 9227,其耐盐雾腐蚀时间超过180 h。结论化学镀Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层能够赋予镁合金表面优异的耐蚀性能,复合镀层所具有的可钝化性和均匀致密的镀层结构,是镀层腐蚀防护性能提升的主要原因。     

原位测量法研究AZ31镁合金表面化学镀Ni-P的沉积机理

设计一种原位方法去测量AZ31镁合金在化学镀Ni-P过程中基体在镀液中的开路电位和体积表面的镀层形貌变化。通过开路电位曲线、扫描电子显微镜和能谱分析研究AZ31镁合金化学镀Ni-P的沉积机理。结果表明：化学镀Ni-P的沉积过程包括镀层的形成过程和镀层的增厚过程,其中镀层的形成过程又包括镍晶核的形核和长大过程、镀层的二维扩展过程和镀层的三维搭接过程。扫描电镜分析证实了Ni-P镀层的球形瘤状物不仅形成于镀层的增厚阶段,同样也形成于Ni-P镀层的初始沉积阶段。不同沉积阶段的沉积速度变化分别与各自的沉积机理对应。     

AZ91D 镁合金表面 Ni-P / Ni-Sn-P 双镀层的制备与性能研究

目的提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,扩大其应用范围。方法先在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P镀层,再化学镀Ni-Sn-P镀层,形成Ni-P/Ni-Sn-P双镀层。研究Ni-P/Ni-Sn-P双镀层的表面形貌和耐腐蚀性能,并与Ni-P单镀层进行对比。结果 Ni-P/Ni-Sn-P双镀层表面分布更均匀平整,缺陷较少,孔隙率较低,具有无定形结构。二次Ni-Sn-P镀层的腐蚀电位约为-0.77 V,略低于一次化学镀Ni-P层(约-0.68 V),两镀层间的电位差使得其构成了微腐蚀电偶,Ni-P层作为阴极,Ni-Sn-P层作为阳极,阳极优先被腐蚀。结论 Ni-P/Ni-Sn-P双镀层的Ni-Sn-P外层能为Ni-P内层提供阴极保护,较好地横向分散腐蚀电流,从而增强AZ91D镁合金基底的耐腐蚀性能。     

LaCl_3含量对Ni-P涂层耐腐蚀性能的影响

在不同浓度的LaCl_3镀液中,采用化学镀方法在镁合金基体表面制备Ni-P镀层。利用扫描电镜观察了Ni-P镀层的表面形貌,通过全腐蚀浸泡实验测出镀层的腐蚀速率,借助电化学测试了Ni-P镀层的腐蚀过电位及塔菲尔(Tafel)极化曲线。结果表明:Ni-P镀层表面形貌为胞状组织。随着镀液中LaCl_3含量的增加,Ni-P镀层的耐蚀性提高,当LaCl_3添加量为0.30 g/L时,Ni-P镀层的腐蚀速率最低,过腐蚀电位最正,容抗弧半径最大,耐蚀性最好;当LaCl_3添加量为0.35 g/L时,反而会降低Ni-P镀层的耐蚀性。     

柠檬酸对1060铝合金化学镀Ni-W-P镀层性能的影响

为提高1060铝合金的耐腐蚀性能和耐磨性能,采用电化学技术、SEM和XRD等方法,研究了柠檬酸对1060铝合金化学镀Ni-W-P镀液的沉积速率、镀层的孔隙率、腐蚀电位、交流阻抗、维氏硬度、形貌等的影响。结果表明,添加柠檬酸,镀液沉积速率有所降低,但是,Ni-W-P镀层的表面平滑光亮,结合力良好,耐蚀性提高。当柠檬酸含量为25 g/L时,镀层的点滴液变色时间最长,为605 s,镀层的孔隙率为0,腐蚀电流密度最小(2.95μA/cm~2),腐蚀电位最大,为-0.384 V,比1060铝合金的正移0.889 V,腐蚀倾向变小。镀层呈典型的花椰菜包状物结构,添加柠檬酸之后,包状物细化,镀层组织结构更紧密均匀,无孔隙,镀层磷含量提高,使镀层由非晶态和微晶构成的混晶结构向非晶态转变,是其耐蚀性高的重要原因,提高钨含量使镀层硬度增加,为174 HV,是1060铝合金基体的4倍。     

多弧离子镀Ti/TiN膜的耐磨耐蚀性研究

本文介绍了AZ31镁合金镀Ti/TiN双层膜工艺,分析了膜层形貌,并对AZ31与镀膜样品进行了摩擦磨损和腐蚀试验。结果表明:在摩擦磨损试验中,AZ31的平均摩擦系数是0.3066,磨损失重率为0.25‰;而镀Ti/TiN膜的AZ31的平均摩擦系数仅为0.1849,磨损失重率仅为0.08‰,说明镀Ti/TiN膜的AZ31获得优良的耐磨性能。在动力学扫描极化试验中,镀Ti/TiN膜的AZ31的腐蚀电位是-20 mV,腐蚀电流是4.26×10-6mA/cm2,腐蚀速率是1.97×10-2mm/a;而AZ31的腐蚀电位是-250 mV,腐蚀电流是10.8257 mA/cm2,腐蚀速率是499.4435 mm/a,腐蚀电位向正方向转移230 mV,腐蚀电流、腐蚀速率极大减少。AZ31镁合金镀Ti/TiN膜极大地提高了镁合金的耐腐蚀性能。     

还原剂对镁合金表面化学镀Ni-P合金性能的影响

通过镀速测量、SEM、EDS等方法研究了AZ31B镁合金的化学镀Ni-P合金工艺。结果表明:镁合金表面化学镀Ni-P合金的最佳还原剂为次磷酸钠,还原剂的最佳浓度为20 g/L。所制备的镀层耐腐蚀性能良好。     

温度对AZ31B镁合金表面化学镀Ni-B合金性能的影响

试验研究了镀液温度对AZ31B镁合金表面化学镀Ni-B合金性能的影响。结果表明:镀液温度对化学镀Ni-B合金的镀速、成分、形貌、耐腐蚀性有很大的影响,当温度为80℃时,镀速较大,镀层均匀、紧凑、细小,耐腐蚀性良好。     

化学镀 Ni-Mo-P 合金镀层的组织结构与防垢性能研究

目的采用材料测试方法和防垢实验,研究不同工艺条件下的化学镀Ni-Mo-P合金镀层的组织结构与防垢性能。方法在化学镀Ni-P镀层基底上,添加含有钼酸根离子杂多酸盐,在不同工艺条件下化学沉积Ni-Mo-P合金镀层,研究化学镀Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌和组织结构,分析镀液中硼酸含量和钼酸铵含量对镀层沉积速率的影响,观测镀层在结垢实验后的表面形貌并分析结垢速率。通过SEM,XRD和EDS对化学镀Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌和组织结构进行检测,研究在酸性镀液中硼酸含量对化学镀Ni-Mo-P工艺条件的影响。采用防垢实验测试化学镀Ni-Mo-P合金镀层的防垢性能。结果在化学镀Ni-Mo-P过程中,钼酸根离子杂多酸盐具有稳定作用。化学镀Ni-Mo-P合金镀层的化学沉积镀液的最佳工艺条件为:Ni SO4·6H_2O 16.5 g/L,Na H_2PO_2·H_2O 20 g/L,钼酸钠0.5~0.8 g/L,硼酸2 g/L,乙酸钠7.5 g/L。化学镀Ni-Mo-P合金镀层的结垢速率明显低于化学镀Ni-P镀层,具有良好的防垢能力,形成了非晶态的镀层。结论采用化学镀Ni-P镀层基底上沉积得到非晶态的Ni-Mo-P合金镀层,硼酸具有调节镀液p H值和络合作用,非晶态的Ni-Mo-P合金镀层平均结垢速率最小值为0.58μm/h,具有良好的阻垢能力。     

络合剂对AZ31D镁合金化学镀Ni-P合金的影响

以AZ31D镁合金为研究材料,研究了化学镀Ni-P工艺配方中络合剂对镀层的沉积速度、镀层表面形貌与结构、镀层成分及其各种性能的影响,获得了最佳工艺参数.结果表明,可以实现在AZ31D镁合金上直接化学镀Ni-P合金,并且其镀层表面光亮、均匀致密,镀层的显微硬度比AZ31D镁合金基体有明显的提高,镀层与基底的结合力良好.     

碳钢管内表面化学镀Ni-P耐蚀层的研究

为了在Q235钢管内表面制备Ni-P化学镀层,以提高普通碳钢管道的耐蚀性,通过正交试验研究化学镀的镀液配方,并检测镀层的化学成分及其在盐水中的耐蚀性。研究表明:Q235钢管内表面制得的Ni-P化学镀层最佳配方为硫酸镍7.6×10~(-2)mol/L,次亚磷酸钠0.17 mol/L,柠檬酸钠3.4×10~(-2)mol/L,硫脲1.32×10~(-5)mol/L;镀层沉积速率为25.4μm/h,镀层硬度为747 HV;镀层中Fe、Ni和P元素的质量百分比分别为0.89%、85.63%和13.48%;在3.5%的NaCl溶液中镀层的自腐蚀电位为-0.62 V(SCE),自腐蚀电流密度为5.82×10~(-6)A/cm~2,比Q235钢的自腐蚀电流密度降低了98.1%。     

镁合金表面化学镀Ni-P合金稳定剂优选试验研究

在合理选择化学镀Ni-P合金配方和工艺条件的基础上,采用对比实验研究了硫脲、Pb(AC)2、KIO3、KI、Bi(NO3)2几种稳定剂及其复合对镁合金化学镀Ni-P合金镀液及镀层性能的影响。研究发现:适合NiSO4体系镁合金化学镀的稳定剂为KI KIO3,采用复合稳定剂的镀液稳定性及镀层性能明显优于单一稳定剂,在优化的稳定剂及相应的工艺条件下,镀液的稳定性好,镀速高,镀层均匀、致密,孔隙率低,耐蚀性能优良。     

沉积时间对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金的耐蚀性和耐磨性。方法以AZ91D镁合金为基体,采用SiC颗粒质量浓度为3 g/L的Ni-P化学镀溶液,在其表面沉积不同时间,制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度测试、粗糙度仪、电化学腐蚀和磨损等试验来分析和评价Ni-P-SiC复合镀层的厚度、表面粗糙度、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层的厚度和表面粗糙度随沉积时间增加而增加,沉积时间为150 min时,镀层厚度可达53μm,表面粗糙度为2.5μm。沉积时间为120 min时,镀层的显微硬度最高,为641HV,此时复合镀层的耐蚀性和耐磨性最好,自腐蚀电位高达-0.73 V,腐蚀电流密度为0.78μA/cm~2,磨损体积最小,为1.04×10~(-3)mm~3。与AZ91D镁合金基体相比,沉积复合镀层后的样品更耐蚀,说明复合镀层有效改善了镁合金基体的耐蚀性。结论沉积时间对Ni-P-SiC复合镀层的性能有一定影响,在沉积时间为120 min时获得的复合镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性。     

AZ31镁合金轧态薄板化学镀Ni-P合金的工艺研究

为了改善AZ31镁合金轧态薄板的耐腐蚀性能,通过正交试验优化了化学镀Ni-P的配方及工艺,并对Ni-P镀层的形貌、镀层厚度、镀层中P元素的含量以及镀层在3．5％NaCI溶液中的极化曲线进行了测试和表征。结果表明,AZ31镁合金化学镀Ni—P的最优方案为：碱式碳酸镍10g／L,次亚磷酸钠25g/L,温度80％,pH值=8。所得的Ni—P镀层均匀,无明显缺陷,厚度约为18～23μm,P元素的质量分数为9．68％。试样经化学镀Ni—P后的自腐蚀电位大幅度提高,出现了约600mV的钝化区间,其耐蚀性能明显提高。     

铸铁化学镀Ni-P合金稳定剂的研究

针对化学镀Ni-P合金过程中稳定性差,镍离子消耗量大的实际,以镀速、镀液稳定性、镀层孔隙率和耐蚀性为评价指标,研究了Na2S2O3、Pb(AC)2、稳定剂A及稳定剂B等4种稳定剂在乳酸为络合剂的Ni-P化学镀液中的稳定效果。结果表明:复合稳定剂比单一稳定剂镀速高、稳定性好、孔隙率低。其中以Pb(AC)2与稳定剂A组合时镀液和镀层性能最好,稳定性达到35 000 s,镀速为30.1μm/h,孔隙率为0.78个/cm2,耐盐雾腐蚀为856 h。     

AZ91D镁合金Ni-Sn双层镀膜研究

采用热浸镀工艺在AZ91D镁合金化学镀Ni底层上获得了纯Sn镀层.采用SEM、XRD、盐雾试验和电化学动电位扫描极化曲线研究了镀层热处理前后镀层的组织及结构和耐腐蚀性能.结果表明,镁合金表面镀Sn具有优良的耐腐蚀性能,经72 h中性盐雾试验表面未被腐蚀,镀层自腐蚀电位相对于基体有较大的提高,腐蚀电流密度明显下降,镀层经...     

Ni-Cr-P化学镀层的制备与电化学腐蚀行为

通过化学镀技术制备Ni-Cr-P三元合金镀层。利用称重法,SEM,EDS,XRD和电化学测试等方法,研究镀液中CrCl_3,C_3H_6O_3,C_2H_5NO_2和K_2C_2O_4浓度对Ni-Cr-P镀层的沉积速率、Cr含量及其在模拟燃料电池环境中电化学腐蚀行为的影响。结果表明,CrCl_3浓度增加,沉积速率提高;随着C_3H_6O_3,C_2H_5NO_2和K_2C_2O_4浓度的增加,沉积速率不断降低。Ni-Cr-P镀层的表面形貌呈胞状结构,镀层为非晶和微晶混合结构。Ni-Cr-P镀层的自腐蚀电位远高于Ni-P二元合金镀层的,向正移动约0.25 V;其电荷转移电阻增大,腐蚀电流密度降低了约两个数量级,Ni-Cr-P三元合金镀层的耐蚀性明显优于Ni-P二元合金镀层的。     

化学镀Ni-P合金镀层在海水中的耐蚀性

在Cu-Ni合金表面化学镀Ni-P合金,研究了镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学性能,通过失重法测试了Ni-P合金镀层、Cu-Ni合金在静态和动态海水中的腐蚀速率,利用表面分析技术研究了Ni-P合金镀层的组织结构与成份XRD分析结果表明Ni-P镀层是典型的非晶态合金,随着镀层P含量的增加,衍射峰越来越宽化,其非晶化的程度增高.动电位极化试验表明Ni-P镀层的耐蚀性主要受镀层中的P含量的影响,随P含量的增加,镀层的自腐蚀电位正移,腐蚀电流减小;失重试验表明Ni-P合金镀层在静态海水和流动海水中的腐蚀速率大大低于Cu-N合金