镁合金硫酸镍体系化学镀镍工艺及镀层性能研究

采用酸性钼酸盐酸洗、碱性钼酸盐活化工艺,研究了AM60镁合金上硫酸镍溶液体系化学镀镍的方法.采用扫描电子显微镜(SEM)观察镀层表面形貌,电子探针(EDX)分析镀层成分,电化学方法研究镀层腐蚀性能,锉刀试验测试镀层与基体结合力.结果表明,所得镀层为Ni-P合金镀层,磷质量分数为10%～14%;镀层均匀致密,无明显缺陷;镀层的自腐蚀电位接近-0.4 V(vs SCE),阳极极化曲线有明显的钝化区;Ni-P镀层耐蚀性好,与基体结合牢固.     

镁合金表面Ni-P-纳米SiC复合化学镀层的耐腐蚀性能

为了提高AZ91D镁合金的应用性能,将纳米SiC引入Ni-P镀液,采用化学镀的方法制备了Ni-P-纳米SiC复合镀层,研究了Ni-P-纳米SiC镀层的孔隙率、盐雾性能以及阳极极化曲线,并与Ni-P化学镀层的耐蚀性进行了对比.结果表明:Ni-P-纳米SiC镀层均匀、致密,纳米SiC在镀层表面呈弥散分布;当纳米SiC浓度为4 g/L时,复合镀层的孔隙率最小,为1个/cm,耐蚀时间(90 h)明显长于Ni-P镀层(60 h),腐蚀电位为-0.58 V,略高于Ni-P镀层(-0.59 V).     

镁合金电镀锌工艺及其镀层性能研究

为了提高镁合金的耐蚀性能,采用特定前处理工艺,实现了在以硫酸锌为主盐、焦磷酸盐为配体的溶液体系中对AM60B镁合金进行电镀锌.通过电子探针(EDX)分析,扫描电镜(SEM)观察、电化学测试等手段研究了镀层性能.结果表明,镀层的自腐蚀电位接近-1.321 V(vs SCE),阳极极化曲线没有明显的钝化区.所得镀层为纯金属锌,镀层均匀致密,无明显缺陷,镀层与基体结合良好.     

Nd-Fe-B粉末合金的多层电镀防护技术

用化学镀方法在Nd-Fe-B粉末合金多孔基体上施镀铜-镍合金或镍-磷合金底层，再电镀高硫镍和半光亮镍。研究了几类镀层对基体的封闭能力、耐蚀性，用恒电流阳极溶解法测定了多层体系的电位-时间曲线,并进行了镀层组织的金相检测。结果表明，化学镀Ni-P合金镀层对Nd-Fe-B基体有良好的封闭性能，高硫镍层的电位低于电镀半光亮Ni和Cu-Ni、Ni-P化学镀层，腐蚀可控制在高硫镍层中横向进行，Cu-Ni／Ni-P／高硫Ni／半光亮Ni体系和Ni-P／高硫Ni／半光亮Ni体系有极佳的防护性能。     

镁合金纳米TiO2/Ni-P化学复合镀层的制备与性能研究

M—P／纳米TiO2颗粒复合镀层可在提高硬度的同时增强镁舍金的耐腐蚀性。本工作以硫酸镍为主盐对镁合金进行了纳米TiO2／Ni—P复合镀，并用金相法、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、动电位扫描等手段研究了其性能，并优化了施镀条件。结果表明，以硫酸镍为主盐可在镁合金基底上制得致密、厚度均匀、与基体结合良好的纳米TiO2／Ni—P复合镀层；复合镀层的硬度比无纳米合金镀层显著提高，但纳米颗粒加入量超过2g／L后镀层表面硬度几乎不再随加入量变化；复合镀层和合金镀层的耐腐蚀性都比基底镁合金高得多；纳米复合镀可提高镍磷合金镀层在3．5％NaCl溶液中的耐蚀性，而加入过多的纳米颗粒可以使复合镀层的耐蚀性降低。     

硫酸镍和碱式碳酸镍主盐对镁合金化学镀镍的影响

为了比较镁合金化学镀镍中主盐性质的影响,分别采用硫酸镍(NiSO4·6H2O)和碱式碳酸镍[NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O]为主盐对AZ91D镁合金进行化学镀镍.采用扫描电镜(SEM)比较了镀层的表面形貌和组织结构,用能谱(EDS)对2种主盐所得镀层进行成分分析,采用中性盐雾试验比较了不同主盐化学镀镍后镀层的耐腐蚀性,并通过热震和锉刀试验比较两者的结合力,最后在3.5%NaCl溶液中进行动电位极化曲线测试.结果表明,碱式碳酸镍作为镁合金化学镀主盐所得的镀层为高磷镀层,且致密性、耐腐蚀性和结合力均好于硫酸镍作为主盐的镀液.     

双脉冲电镀非晶态Ni-P工艺对镀层性能的影响

双脉冲电镀制备的镀层性能优异,而目前双脉冲电镀非晶态Ni-P镀层鲜见报道.利用双脉冲电镀制备非晶态Ni-P合金镀层,研究了平均电流密度、正向占空比、温度、亚磷酸及柠檬酸钠浓度对镀层性能的影响.结果表明:随着平均电流密度增大,Ni-P镀层的沉积速率增加,腐蚀电位越来越负,镀层表面由平整致密变得有气孔和凸起,甚至起皮;正向占空比从30%增大至70%时,镀层的组织结构从完全非晶态转变为晶态,腐蚀电位越来越负,正向占空比为30%时,腐蚀电位最正,最不易被腐蚀;温度影响镀层的光亮度和平整度,70℃时镀层外观形貌最优,腐蚀电位最正;随亚磷酸浓度的增加,镀层外观形貌由平整致密变得有大量黑色条纹和起皮,为了得到外观形貌较好且腐蚀电位较正的镀层,亚磷酸浓度在20～30 g/L之间为宜;随柠檬酸钠浓度的增加,镀层沉积速率降低,腐蚀电位变正,不易被腐蚀.     

2种配位剂对镁合金化学镀镍锡磷合金的影响

在镁合金上以硫酸镍和锡酸钠为主盐沉积了镍锡磷镀层.探讨了在碱性镀液中,以柠檬酸钠和碳酸钠为配位剂对化学镀镍锡磷镀层性能的影响.结果表明:此三元合金镀层为非晶态,含2.48%Sn,8.51%P,平整致密;柠檬酸钠与镍生成了稳定常数大的配位化合物,有利于镀层的快速生长;锡元素的加入增强了二元镍磷合金的耐蚀性.     

化学镀非晶态Ni-P镀层盐雾腐蚀行为

为了改善铝合金的耐腐蚀能力,利用化学镀在5052铝合金表面制备了非晶态Ni-P镀层,通过SEM、EDS和XRD等手段对Ni-P镀层盐雾腐蚀前后表面-界面形貌、化学元素和物相组成进行了表征,分析了非晶态Ni-P镀层盐雾腐蚀失效机理.研究表明:化学镀Ni-P镀层为非晶态,由直径10～50!m的颗粒组成,颗粒分布比较均匀,界面结合状态良好;Ni-P镀层为高P镀层,其物相以单质Ni和Ni-P相为主;盐雾腐蚀后镀层表面整体耐蚀性强,表面原始缺陷是导致界面局部出现腐蚀坑和镀层脱落的主要原因.     

Ni-Cu-P化学镀层的腐蚀行为

为了进一步提高Ni-P镀层的耐蚀性能,在Ni-P化学镀液中加入硫酸铜制备了Ni-Cu-P三元合金化学镀层,测试了镀层的沉积速度,采用扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌,测试了镀层在5.0%H2SO4,5.0%NaOH及3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线,并与Ni-P化学镀层进行了比较。结果表明:Ni-Cu-P镀层表面的胞状物比Ni-P镀层的更加细小,镀层致密性更好;Ni-Cu-P镀层在3种介质中均表现出更好的耐均匀腐蚀性和抗点蚀性能,主要是因为Ni-Cu-P镀层的非晶态结构减少了镀层缺陷数量,从而减少了腐蚀发生的敏感位置和腐蚀微电池的数量,同时更加细小的晶粒也使Ni-Cu-P镀层比Ni-P镀层更容易钝化和维持钝态,另外Ni-Cu-P镀层更为致密也减少了腐蚀介质渗入基体的通道。     

从葡萄糖酸盐镀液中电镀枪色镍锡合金

提出了一种电镀枪色镍锡合金的新方法：以硫酸镍、硫到亚锡为主盐，葡萄糖内为络合剂，分别加入钼酸铵、氨基酸以及本研究的含硫氨基化合物等添加剂，可以方便地获得褐色、铁灰、黑灰以茶黑色等４种不同色调的枪色镀层。主盐和铬合剂的浓度、阴极电流密度的变化都会对镀层的镍含量生产影响，镍含量提高将度层的色调加深。镀液无毒、无腐蚀性、稳定性好。     

镁合金上二步法电镀锌的研究

为了提高镁合金基体与化学镀镍层间的耐电偶腐蚀性能,采用两步电沉积方法,在AM60镁合金上沉积金属锌镀层作为镁合金基体与化学镀镍层之间的过渡层.SEM观察显示,从硫酸锌为主盐的镀锌液中沉积的初始锌层较为粗糙,从碱性镀锌液中沉积的锌镀层覆盖在初始沉积层上,形成均匀致密的电镀锌层.电位-时间曲线结果表明,锌镀层的自腐蚀电位接近-1.3 V(SCE),较镁合金基体电位有所提高.锌中间层的存在有利于降低化学镀镍层与镁合金基体间的电偶腐蚀.     

脉冲电刷镀镍中沉积速度的影响因素

以硫酸镍为主盐、柠檬酸铵为配位剂、硫酸铈为添加剂、醋酸铵与氨水组成缓冲溶液,研究了脉冲参数和硫酸铈含量对脉冲电刷镀镍镀层沉积速度、耐腐蚀性和表面形貌的影响.结果表明:在适当的脉冲参数下,能够得到孔隙率低、致密性好的沉积层;镍镀层中没有铈共沉积;随着硫酸铈的加入,镀层沉积速度加快,镀层结晶更致密,镀层内应力减小.最佳工艺条件:245.0 g/L硫酸镍,120.0 g/L柠檬酸铵,30.0g/L醋酸钠,140.0 g/L氨水,0.6 g/L硫酸铈,占空比55%,频率1 100 Hz,电压10 V.     

Mg-13Li-5Zn合金化学镀镍研究

对Mg-13Li-5Zn合金化学镀镍进行了研究,确定了合适的前处理工艺,并采用X射线衍射、中性NaCl浸泡电化学测试及硬度测试等方法分析了镀层性能.结果表明,施镀2 h后镀层厚度约20 μm;镀层均匀、致密、无明显缺陷;X射线衍射分析表明镀层组织为单一的镍相;利用能谱测得磷含量为6%(质量分数);其自腐蚀电位约为-0.40 V,且在5%NaCl溶液中浸泡48 h无腐蚀孔出现,可以给镁锂合金提供一定的保护.     

镁合金化学镀镍-磷镀速的影响因素及工艺优化

通过系列对比试验,研究了AZ91D镁合金化学镀镍磷镀速的影响因素.结果表明,镀液配方、pH值和温度等对镀速会产生不同的影响,而镀速的大小不仅体现了生产效率的高低,更影响了镀层的结合力与性能.根据分析结果调整工艺配方及工艺参数,对镁合金化学镀工艺进行了相应的优化改进.该优化工艺可在镁合金表面得到均匀、致密、无明显缺陷的Ni-P镀层,镀层中镍的质量分数为91.44%,磷的为8.56%.性能测试表明,镀层的显微硬度为460～520 HV,且具有良好的结合力.     

香豆素添加剂对低温碱性化学镀镍-磷的影响

为了进一步将低温碱性化学镀镍-磷应用于工业生产,在已开发的低温碱性化学镀镍工艺基础上,重点研究了香豆素添加剂对镀速和镀层的影响。结果表明:少量香豆素能使镀速增大,但浓度大于10 mg/L后镀速反会降低;香豆素为10 mg/L时镀层平滑、致密,由球形颗粒组成,大小均匀,约为5～6μm,晶粒间无孔隙;香豆素对镍-磷镀层的组成基本无影响;香豆素为10 mg/L时镀层的XRD谱由Ni主衍射峰及Ni5P4次衍射峰组成;香豆素对Ni沉积峰电位无显著影响,但会使其阴极峰电流密度增大,且随香豆素浓度的增加先增大后减小;香豆素与磺酸类添加剂的协同作用使阴极峰电位显著负移,过电位增大。     

镁合金化学镀镍-磷合金溶液的优化与镀层性能

为了开发出对镁合金腐蚀性小的化学镀镍-磷合金溶液,以氢氧化镍作为镍离子的提供者,避免SO42-,Cl-,NO3-等对镁合金基体的腐蚀;在镀液中加入了适量的植酸缓蚀剂,以进一步减轻镀液对镁合金的腐蚀.先研究了镍盐浓度、植酸浓度、工作条件(温度与pH值)单因素对镀速和镀层孔隙率的影响,再用正交试验法优化了镀液组成及施镀工艺条件;采用周期试验法估算了镀液的使用周期(MTO).分别采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站和锉刀、热震法测试了镍-磷合金镀层的形貌、耐蚀性和结合力.结果表明:在优化镀液和施镀工艺参数下,镍-磷合金镀层完整均匀,耐蚀性能良好,且与基体结合牢固;在合理的补加条件下MTO可达4.     

化学镀镍-磷合金溶液的使用周期与镀覆性能

当前,化学镀镍-磷合金溶液使用寿命较长的为8~10周期。为了提高其使用寿命,采用2种溶液适时调整了镀覆过程中硫酸镍主盐和次磷酸钠还原剂的浓度,研究了镀液镀覆周期对镀液性能、镀层性能的影响。结果表明:每30 min调整一次镀液,镀覆3.5 h,在保证镀层高磷含量、镀液稳定性常数为90%、镀层沉积速率为9.8μm/h和镀层强耐腐蚀性的前提下,镀液的使用寿命能延长到12个周期。本法能提高化学镀镍-磷合金溶液的使用寿命,对提高实际生产效率有着极大的意义。     

化学镀镍-磷合金技术探讨(Ⅱ)

1 镍磷合金镀层的组成、结构与性能 当前应用最广泛的是Ni-P合金镀层,已开发出一系列实用的镀液。根据镀层含磷量不同可分为低磷合金镀层[含P(1～4)％(wt)]、中磷合金镀层[含P(5～8)％(wt)]和高磷合金镀层[含P(9～12)％(wt)],因此,具有不同的适用范围。这里主要讨论各种化学Ni-P镀层的组成、结构与性能的关系,以便根据实际应用的要求选择合适的镀层组成和相应的工艺。 (1)Ni-P合金镀层具有层状结构,X射线衍射测定结果,认     

阳极Sn含量对焦磷酸盐电镀低锡Cu-Sn合金层性能的影响

为改善焦磷酸盐电镀Cu-Sn合金层的耐蚀性能差、镀速慢、结合力差等问题,用失重试验、形貌成分分析及电化学技术等方法,研究了阳极中Sn含量对焦磷酸盐电镀Cu-Sn合金层的沉积速率、腐蚀速率、腐蚀过程和微观形貌等的影响。结果表明:当阳极中Sn含量(质量分数)为25%时,Cu-Sn合金镀层的沉积速率较大[6.32mg/(cm2·h)],镀层中Sn含量为5.80%,属于低锡青铜,镀层耐蚀性好,在5%H2SO4溶液中的失重腐蚀速率最小,为0.011 8 mg/(cm2·h),腐蚀电流密度较小(84.7μA/cm2),腐蚀电位最正(-0.405 V),腐蚀倾向最小;CuSn合金镀层的包状物颗粒大小均匀、排列紧密、无明显的表面缺陷,镀层与基体结合良好。