压电复合材料表面化学镀镍工艺及镀层性能

采用化学镀镍的方法对压电复合材料进行金属化。通过正交试验并结合实际生产, 研究确定了压电复合材料表面化学镀镍前处理中新型粗化液、活化液以及化学镀液的最佳工艺配方和条件: 粗化溶液浓度350 g/L, 粗化温度25 ℃, 粗化时间25 min; PdCl₂浓度0.4 g/L, 活化温度30 ℃, 活化时间5 min; 施镀温度 38~43 ℃, 施镀时间8~10 min, 镀液pH 8.5~9.5。利用SEM、EDS和XRD研究镀层的形貌、成分及镀层结构, 采用热震实验和极化曲线测试镀层的结合力及耐蚀性。结果表明: 最佳实验条件下获得的镀层均一性良好, 具有较好的耐腐蚀性能及较强的结合力。     

5383铝合金表面化学镀镍的热力学分析

分别采用一次、二次浸锌工艺在5383铸态铝合金表面进行化学镀镍,并对不同镀液pH值和温度下形成的各种镀层进行了扫描电镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)物相分析。通过电化学腐蚀实验对镀层在3.5%(质量分数)NaCl溶液的耐蚀性进行测试,采用热力学分析化学镀镍反应机理并研究施镀温度和镀液pH值对镀层的影响。结果表明,二次浸锌后5383铝合金表面的锌含量较一次浸锌更低而镀层更加均匀、致密;化学镀镍中的关键反应步骤为H2→2Had;其中pH值是影响化学镀镍层厚度的主要因素之一并且酸性条件下P的含量比碱性条件下要高许多,Ni-P镀层为非晶相;在pH=4.5、温度90℃环境下化学镀镍所得镀层的耐蚀性能最佳。     

AZ91D镁合金直接化学镀镍工艺

为了降低生产成本,研究了AZ91D镁合金直接化学镀镍工艺.借助表面分析技术分析了AZ91D镁合金化学镀镍前处理及直接化学镀镍后的表面形貌,研究了不同工艺条件对镀层表面形貌的影响,测试了镀层与基体的结合情况及镀层结构.结果表明:以硫酸镍为主盐,pH值为5.5～6.5,施镀温度为80～95℃,施镀时间为1.0～2.5h时,可在镁合金表面直接化学沉积一层表面平整、组织致密、与基体结合力良好及硬度较高的非晶态Ni-P合金镀层.     

粗化工艺对锆钛酸铅陶瓷表面化学镀镍层性能的影响

化学镀镍前处理工艺中的粗化工艺在化学镀镍过程中具有重要作用。研究了粗化方式对PZT陶瓷表面化学镀镍层性能的影响以确定锆钛酸铅(PZT)陶瓷化学镀镍的最佳化学粗化工艺。实验以PZT陶瓷为基体,采用5种粗化方式进行粗化处理,在低温碱性镀液中施镀,获得Ni-P合金镀层。通过镀层外观(完整度、均匀度、光亮度)检测,镀层与基体间结合力、镀速、镀层耐腐蚀性、表面形貌(SEM)、元素组成以及物相结构(XRD)测试,对5种粗化方式进行了比较。结果表明,氢氧化钠加乙二胺(NaOH-C2H8N2)体系是最适合PZT陶瓷化学镀镍的化学粗化工艺。粗化工艺配方为质量分数30%的NaOH,时间30min,温度30℃,添加30mL/L的C2H8N2。     

OP乳化剂对压电陶瓷表面化学镀镍层性能的影响研究

表面活性剂及施镀工艺在化学镀镍施镀过程中具有重要作用。实验以PZT-4陶瓷为基体,在碱性镀液中施镀,获得Ni-P合金镀层,研究了OP乳化剂对PZT-4陶瓷表面化学镀镍的影响。通过镀速、镀层耐腐蚀性、表面形貌、元素组成、导电性及物相结构测试,对施镀过程中镀液的温度、酸度及OP乳化剂浓度对镀层性能的影响作了研究。结果表明,当镀液中OP乳化剂浓度为15~25mg/L时镀层综合性能较好,施镀温度范围为40~45℃,pH值范围为8.5~9.0时镀速及外观质量较好。     

铝合金化学镀镍

探讨了铝合金化学镀镍的镀前处理液、预镀液组成以及工艺条件对处理效果的影响。结果表明，所研究的溶液组成，在适当工艺条件下，可在铝合金表面获得质量良好的预镀镍层，化学镀镍后，镀层具有优异的结合力。本工艺操作简单，适用于多种铝合金。     

ABS塑料表面化学镀镍无钯活化工艺研究

提出了一种非金属表面化学镀镍无钯活化工艺,即在常温下,以NaBH4为还原剂,在ABS塑料上沉积活性镍,以此活性镍为活化中心,进行化学镀镍.研究确定了活化液的最佳配方,并利用均匀设计方法确定了在ABS塑料表面化学镀镍最佳工艺条件为:19g/L Ni(Ac)2·4H2O,22g/LNaH2PO2,0.02 mL/L N2H4·H2O,40 mg/L糖精;镀液pH值5.0～5.6,温度70～80℃.采用SEM、XRD、EDS等手段对镀层的形貌、结构、成分及含量进行了表征.结果表明:所得镀液稳定,镀速快,镀镍层均匀,结合力强,说明在ABS塑料表面用该无钯活化新工艺取代钯活化是可行的.     

木材表面化学镀镍工艺的研究

实验研究了普通木材表面化学镀镍的操作方法、工艺条件,讨论了各种操作因素对镀层质量的影响,试验了化学镀层与镀件基体的结合力,确定了化学镀镍的工艺流程和工艺条件。实验结果表明,木材经过预处理及敏化、活化处理后,化学镀镍溶液的pH值控制在8．0,镀镍温度控制在65℃,反应时间40min,木材表面可以得到较好的化学镀层。     

芳纶纤维表面化学镀Ni/Sn研究

采用化学镀技术制备Ni/Sn双镀层芳纶纤维,实现了芳纶纤维表面金属化,应用SEM、EDS和XRD分析研究芳纶纤维在不同处理阶段表面形貌、镀层成分和物相的变化,并对镀层进行耐腐蚀性、结合强度和导电性能测试。结果表明,芳纶纤维经过适当的前处理获得了适合于化学镀的洁净催化过渡表面;在实验中观察到,镀液pH值为6,施镀时间为120 min时,镀镍层均匀、连续地覆盖于芳纶纤维表面,厚度达到了752 nm;镀液pH值为0.8~1.2,施镀温度为150 min时,镀锡层与镀镍芳纶纤维结合良好,双镀层厚度达到1.4μm;镍锡镀层与芳纶纤维结合致密且牢固,镀层耐腐蚀性、结合强度和导电性能良好。     

甲基磺酸盐快速镀镍工艺参数对镀层内应力的影响

为了探索出能在较低温度、较宽温度范围内适合工业化生产的快速电镀镍工艺,以甲基磺酸盐溶液为基础,研究了添加剂种类、用量、施镀条件等对镀层内应力、形貌等影响的规律。结果表明:添加剂和施镀条件对镀层内应力和形貌有较大的影响,当添加剂糖精钠、1,4-丁炔二醇、对甲苯磺酰胺、十二烷基硫酸钠用量分别为2.00,0.40,0.50,0.05 g/L,镀液温度50℃,p H值3~4,电流密度10 A/dm2时,镀层内应力最小、质量最优;与传统的镀镍方法相比,本工艺具有高效、节能等突出特点。     

Forming limit diagram prediction of AA5052/polyethylene/AA5052 sandwich sheets

Metal–plastic sandwich sheet has received increasing attention in aeronautical, automotive, marine and civil engineering industries due to its lower density, higher specific flexural stiffness, better dent resistance, better sound and vibration damping characteristics. In the present study, an AA5052/polyethylene/AA5052 sandwich sheet is developed and its formabilities are investigated. A numerical simulation method based on the Gurson–Tvergaard–Needleman (GTN) damage model is used for simulating the forming process of sandwich sheet, in which the interface conditions between skin sheet and core materials are considered by using the cohesive zone model (CZM). The rigid punch dome tests and the Nakazima forming tests are carried out to build the forming limit diagrams (FLDs) of sandwich sheet. A strain history method is applied to determine the limited strain. Comparisons between predictions and experimental results validate the used numerical simulation method. Finally, the influences of polyethylene’s thickness on the formabilities of sandwich sheet are analyzed. Research results show that: AA5052/polyethylene/AA5052 sandwich sheet has a better formability than monolithic AA5052 sheet and the formability of AA5052/polyethylene/AA5052 sandwich sheet increases with increasing the thickness of polyethylene core layer.     

疏水性材料的等离子体表面改性工艺研究

通过等离子体连续处理仪对疏水性材料表面进行表面改性而提高了其润湿性。研究了不同反应条件对高分子材料表面改性的影响;通过测定样品表面的接触角等性能评价了其表面亲水性的变化。经过等离子体表面处理,聚四氟乙烯的接触角有了显著下降;聚乙烯电池隔膜的吸碱率为自身重量的3.5倍,爬高率初始3 min接近100 mm;硅橡胶的接触角由105°下降到30°;聚酯的接触角由98°到15°。通过对材料表面进行丙烯酸接枝,评价了时效性的影响;初步探讨了真空紫外辐射对表面改性的影响。结果表明:改性后疏水性材料表面的润湿性得到了明显改善,该技术与设备在工业应用方面非常具有推广价值。     

NaBH_4前处理桦木化学镀镍制备木质电磁屏蔽复合材料

以桦木单板为基材,利用NaBH4处理后直接进行化学镀镍制备电磁屏蔽复合材料。研究NaBH4浓度和浸渍时间、施镀时间和NaOH浓度对表面电阻率的影响。分别采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析对比NaBH4前处理和胶体钯活化所得复合材料的表面形貌和组织结构,利用频谱仪和直拉法分别测定电磁屏蔽效能和镀层附着强度。结果表明:利用4g/L的NaOH配制3g/L的NaBH4溶液,前处理5~10min,化学镀镍20min,此条件下制备的复合材料的表面电阻率低于150mΩ/cm2,在9kHz~1.5GHz频段,电磁屏蔽效能高于60dB。NaBH4前处理所得复合材料的电磁屏蔽效能高于胶体钯活化;从表面形貌上观察,两种方法均可得到均匀、连续和致密的镀层,镀层完全覆盖了木材表面,具有金属光泽;XRD分析表明,NaBH4前处理所得镀层厚些,且结晶状态更佳,木材和镀层之间为物理结合;强度测试显示两种方法所得镀层均与木材表面结合牢固。     

碳纳米管的化学镀镍研究

利用化学镀方法在纳米级碳管表面化学镀镍,得到新一类一维纳米复合材料,研究了工艺条件对碳纳米管化学镀镍的影响,并指出了要得到较好镀层的主要因素。     

基于PCB的次磷酸钠化学镀铜研究

为解决传统甲醛化学镀铜体系环境污染及稳定性低的问题,以次磷酸钠化学镀铜体系为研究对象,采用SEM、XRD、电化学等测试方法,探讨了添加剂硫酸镍、α-α’联吡啶和马来酸对该体系的影响.结果表明:适量的硫酸镍和马来酸均能提高化学镀速并改善镀层外观质量,其适宜的质量浓度分别为0.8 g/L和10 mg/L;α–α’联吡啶能明显改善镀层外观质量,其适宜的质量浓度为10 mg/L;次磷酸钠体系的镀液稳定性能优越,加入混合添加剂在80℃下稳定时间近48 h;混合添加剂使化学镀铜阴极峰电流增大;在最佳工艺条件下镀速为5.10μm/h,获得的镀层均匀、致密,施镀20 min后背光级数达到10级.     

表面改性离子交换化学镀制备表面覆镍聚酰亚胺纤维

以高强度的聚酰亚胺（PI）纤维为基纤,采用表面改性离子交换和化学镀相结合的方法,成功制备了高强度、高导电性和热稳定性好的聚酰亚胺-Ni （PI-Ni）复合导电纤维,采用SEM观察纤维的微观形貌,通过XRD和EDS表征了镀层组成及相态结构,测试了纤维的力学性能、导电性、界面黏结性能及热性能。结果表明,PI-Ni纤维表面平整光滑,完整致密,镀层为非晶态Ni-P合金。PI-Ni束丝拉伸强度约为1.2 GPa,电阻率为1.76×10^-4 Ω·cm,5%热失重温度为611℃,耐热性能优异,是一种高性能的有机导电纤维。     

柠檬酸盐凝胶法制备纳米氧化镍的研究

优化了柠檬酸盐凝胶法制备纳米氧化镍粉体的工艺条件.采用傅立叶红外光谱(FTIR)、热分析(TG/DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和BET法对柠檬酸镍络合物的形成,凝胶热分解过程,产物的形貌、粒径和比表面积大小以及同材料配比、热处理温度、热处理时间之间的关系进行了研究,确定了制备纳米氧化镍的最佳工艺条件(柠檬酸与镍离子摩尔比1.2:1.0,400℃热处理1h),并在此条件下成功制备了粒径达30nm,比表面积达181.29m²/g的NiO粉体.通过热力学计算,解释了在凝胶热分解过程中金属镍相出现的可能原因.     

航天器结构用不同材质的侧面销钉和螺母组件的耐蚀性能研究

目的 针对航天器结构用不同材质的侧面销钉和螺母组件在实际的使用工况下极易出现腐蚀与咬死的问题,对不同材质的侧面销钉和螺母组件的耐蚀性能进行研究。方法 分别在高量级腐蚀条件和低量级腐蚀条件下,采用重复拧紧试验方法,对侧面销钉和螺母开展耐腐蚀性能、防咬死性能研究。结果 在高量级腐蚀条件下,无表面处理的30CrMnSiA侧面销钉+TC4螺母组件在经历12 h腐蚀试验后,其表面发生了100%的腐蚀;经历过重复拧紧试验的30CrMnSiA（表面镀镍）侧面销钉+TC4螺母组件,在经历12h腐蚀试验后,其表面腐蚀面积>50%;未经历重复拧紧试验的30CrMnSiA（表面镀镍）侧面销钉+TC4螺母组件,在经历12 h腐蚀试验后,其腐蚀面积约为25%～50%。在低量级腐蚀条件下,经历重复拧紧试验和未经历重复拧紧试验的30CrMnSiA（表面镀镍）侧面销钉+TC4螺母组件均未发生表面腐蚀,而30CrMnSiA（无镀镍）侧面销钉+TC4螺母组件的腐蚀面积为25%～50%。镀镍处理可以显著提高30CrMnSiA侧面销钉的耐腐蚀性能。结论 经过镀镍表面处理的30CrMnSiA侧面销钉比经过表面钝化处理的1...     

偶联剂处理镀镍碳纤维/环氧树脂界面特性

采用硅烷偶联剂KH560对镀镍碳纤维进行偶联处理。通过扫描电镜、 红外光谱、 接触角测量和单丝复合体系多次断裂法测试研究对比偶联处理前后碳纤维的表面形貌、 结构、 润湿性能以及纤维/树脂体系的界面状态和粘结性能。结果显示: 偶联处理后, 镍镀层表面平整, 羟基等表面极性基团增加, 表面涂覆的KH560膜层完整; 镀镍碳纤维/树脂界面的浸润性得到改善; 镀镍碳纤维/环氧树脂的界面处没有气泡产生, 断点两侧的脱粘现象减轻; 单丝饱和断点数由46增加到65; 镀镍碳纤维/环氧树脂的界面剪切强度由(34.87±2.23)MPa提高到(72.51±3.77)MPa。     

聚丙烯纤维化学接枝改性增强水泥基复合材料的界面结合

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 采用二步化学接枝法对聚丙烯纤维进行接枝丙烯酸改性, 利用正交分析法研究了引发温度、BPO浓度、接枝温度、接枝时间及丙烯酸(AA)浓度对纤维接枝率的影响, 并评价了改性前后纤维与水泥基体的界面结合性能。结果表明: 上述因素对纤维接枝率的影响大小为引发温度>BPO浓度>接枝时间>接枝温度>AA浓度, 最佳反应条件为引发温度90℃, BPO 4.50×10^-2mol/L, 接枝时间60 min, 接枝温度75℃, AA 1.4 mol/L, 此时纤维接枝率达13.12%; 经化学接枝改性后, 聚丙烯纤维表面亲水性和粗糙度增大, 与水泥基体的界面结合得到增强, 纤维掺量为0.05%(体积分数)时, 聚丙烯纤维增强水泥砂浆的抗开裂性能比增大了26.6%, 抗塑性收缩开裂性能显著增强。