Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

目的 制备具有不同电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层.方法 采用化学镀的方法,在Q235钢基体表面制备内层为低磷Ni-P合金、中层为高磷Ni-P合金、外层为Ni-Zn-P合金镀层的三层复合镀层.通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等仪器对复合镀层表面形貌、成分结构及腐蚀电位进行分析.结果 相较于低磷Ni-P镀层和高磷Ni-P镀层,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的晶胞大小均匀一致且胞与胞之间致密平滑.内层低磷Ni-P镀层断面厚度约为14.5μm,镍的质量分数约为96.5％,磷的质量分数为3.5％;中层高磷Ni-P镀层断面厚度约为17.6μm,镍的质量分数约为90.2％,磷的质量分数约为9.8％;Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层断面总厚度约为40μm,镍的质量分数约为80.7％,锌和磷的质量分数分别为7.6％和11.7％.在Tafel极化曲线中,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的腐蚀电流密度最小,为3.815×10-6 A/cm2,具有更好的耐蚀性.在模拟海水环境(5％NaCl溶液)中腐蚀220 h后,内层、中层组织腐蚀成片,出现孔洞且有点蚀,而Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层几乎没有腐蚀,只有部分区域出现点蚀,组织较为完整,说明三层镀层较单层、双层镀层具有更好的耐腐蚀性.结论 制备具有电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层具有更好的性能,且相较于内层单层、中层双层Ni-P合金镀层,其腐蚀速率也明显降低,耐腐蚀性能更好.     

镀层厚度对铝基化学镀镍磷导电性和耐蚀性的影响

目的提高铝合金耐蚀性的同时,保证其良好的导电性。方法通过化学镀的方法,在铝合金表面沉积一层镍磷合金。研究镀层厚度对试样导电性和耐蚀性的影响。通过电化学试验和浸泡试验,分析施镀前后的铝合金试样在模拟不同性质隧道渗水环境中的耐腐蚀性能。结果当镍磷镀层厚度为11.6μm时,镀层致密无孔隙,且表面胞状物分布均匀,试样具有最佳导电耐蚀综合性能。随着镀层厚度的增加,试样的体积电阻率随之增加。镀层厚度为11.6μm时,试样实测体积电阻率为3.01×10~(–8)Ω·m。试样在3.5%NaCl溶液中的阻抗值随镀层厚度的增加,先增加后降低,镀层厚度为11.6μm时,具有最佳的耐腐蚀性能。在pH=2、3.5%NaCl和pH=12的腐蚀介质中,化学镀镍磷后的试样自腐蚀电流密度相对于铝基体分别下降30%、60%和5个数量级。结论厚度为11.6μm的镍磷镀层可以赋予铝合金在各模拟环境中最佳的耐腐蚀性能,同时保障良好的导电性能。     

铝合金化学镀Ni-P合金层及其耐蚀性研究

为进一步提高2024铝合金的耐蚀性,采用化学镀技术在铝合金表面沉积了Ni-P合金层,用扫描电镜观察镀层的表面形貌,通过开路电位、动电位极化和交流阻抗等电化学测试方法对比了镀层和2024铝合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:通过该工艺可以在铝合金表面沉积一层致密的Ni-P层,镀层的自腐蚀电位比基体更正,自腐蚀电流密度更低,铝合金的耐蚀性得到提高。     

铝合金化学镀镍磷合金镀层的组织和相结构

介绍了铝合金化学镀镍磷合金镀层的初期析出行为、组织和相结构。镀态下，镀层截面组织为黑白分明的层状组织，平面组织呈同心环状。低磷镀层的相结构是磷在镍中的过饱和固溶体，而高磷镀层为非晶态镍磷合金。随着加热温度的升高，低磷镀层的相结构是磷在镍中的过饱和固溶体，而高磷镀层为非晶态镍磷合金。随着加热温度的升高，低磷镀层首先析出ＮｉｘＰｙ，然后析出Ｎｉ３Ｐ相。高磷非晶态镀层首先晶化转变成ＮｉｘＰｙ相和Ｎｉ３Ｐ     

6063铝合金碱性化学镀镍耐腐蚀性能研究

针对6063铝合金不耐碱腐蚀的问题,对其表面进行了碱性化学镀镍处理以提高其在碱性溶液中的耐腐蚀性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了镀镍层的表面微观形貌、成分和物相结构;采用电化学和全浸蚀腐蚀试验方法测试了铝合金化学镀镍前后在w(NaOH)=4%的NaOH溶液阳极极化曲线和腐蚀失重.研究结果表明,铝合金化学镀镍处理后其表面获得了致密的非晶态高磷镀镍层,化学镀镍后的铝合金阳极极化电位达到析氧过电位时,镀层依然没有破坏,并且该镀层在w(NaOH)=4%的NaOH溶液中基本不发生腐蚀.     

机械研磨对AZ31镁合金化学镀镍磷镀层性能的影响

在AZ31镁合金化学镀镍磷的过程中施加机械研磨作用,获得了具有新特性的镍磷镀层。扫描电镜观察表明,施加机械研磨获得的镍磷镀层的晶粒细化、致密性提高、消除了镀层中的孔隙。镀层截面的形貌结果显示,与传统化学镀镍磷层相比,施加机械研磨后镀层与基体的结合处形成了一个合金化的过渡区域,使镀层与基体的结合力得到显著的提高。由动电位极化曲线测试结果可知,施加机械研磨后镀层的自腐蚀电位提高到-0.2 V,相对传统化学镀镍磷层的电位提高了0.9 V,耐蚀性能显著提高。     

镍磷镀油管在某油田注水井中的损伤原因

采用SEM、EDS和XRD等表征手段分析了在注水井中使用23～65个月的镍磷镀油管的表面腐蚀产物形貌、成分和结构,并对镍磷镀层和油管钢基体的失效原因和腐蚀机理进行探讨。结果表明:服役后,油管表面镍磷镀层均发生了不同程度的损伤,油管钢基体也发生了腐蚀,64.2%的镍磷镀油管因腐蚀引起的壁厚减薄大于标准要求(缺陷深度小于12.5%管体名义壁厚);镍磷镀层厚度太薄,油管前处理工艺不达标,以及Cl-引起的腐蚀是镍磷镀层失效的主要原因;镍磷镀层失效后,腐蚀介质直接与油管钢基体接触,发生溶解氧腐蚀、二氧化碳腐蚀和垢下腐蚀。     

化学镀与油气田防腐

简单介绍了镍磷化学镀的特性、影响因素、工艺流程、工艺参数以及工艺原理,采用Ni-P镀层及Ni-Fe-P镀层在油气田防腐过程中的应用,说明镍磷镀层的防腐机理及作用.结果表明,镍磷化学镀层具有优良的抗CO2及应力腐蚀能力.     

化学镀及腐蚀时间对镍铜磷镀层成分组织性能影响

采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了化学镀及腐蚀时间对镍铜磷镀层组织和耐蚀性影响。结果表明,延长化学镀时间,镍铜磷镀层由球形颗粒逐渐转变为等轴状和长条形胞状组织,镀层中镍、磷含量按对数规律增大,铜含量在化学镀10 min时达到最大;随腐蚀时间延长,镀态镍铜磷腐蚀速率按线性规律增大,热处理态镍铜磷腐蚀速率具有极小值;长时间腐蚀后,镀态镍铜磷镀层表面呈"菜花状",热处理态镍铜磷表面为多孔结构,腐蚀时间对化合物膜成分影响较小;镍铜磷的腐蚀电流密度随腐蚀时间延长而增大,阻抗值则减小。     

化学镀镍磷合金在海洋环境中的腐蚀行为

将不同基材、不同磷含量的化学镀镍磷合金镀层样品在南海海洋大气环境中进行大气暴露试验,观察其腐蚀行为,并进行对比分析,优选出海洋环境耐腐蚀性能好的镀层工艺。结果表明,在海洋大气环境中,高磷镀层比中磷镀层耐腐蚀性能好;Q195基材镍磷合金镀层耐腐蚀性能优于铝基材镀层,而铝基材镀层中,LF6M基材镀层优于LF21M基材镀层,LY12-CZ基材镀层耐腐蚀性能最差;海洋大气环境中的Cl^- 是镍磷合金阴极镀层的主要腐蚀原因。     

腐蚀介质温度对316L/Ni-P镀层腐蚀及电化学行为影响

采用质量损失法研究了化学镀Ni-P镀层及对比材料316L在单相流(20%H2SO4)和两相流(20%H2SO4+20 g/L黄砂)中冲刷腐蚀行为,以及电化学方法研究了介质温度对Ni-P镀层及316L电化学行为的影响。结果表明,介质温度升高(20~80℃),Ni-P镀层腐蚀速率、冲刷腐蚀速率和冲刷腐蚀交互作用增大,但与316L和300℃热处理的晶态镍磷镀层相比,介质温度对镀态和200℃热处理的非晶镍磷镀层影响较小。镀态镍磷和316L的腐蚀电流密度随介质温度升高而增大,容抗弧半径则随介质温度升高而减小。Ni-P镀层腐蚀和单相流冲刷腐蚀机制是均匀腐蚀,而两相流中则为均匀腐蚀+犁削机制。     

SiCp/Al复合材料化学镀镍耐蚀性研究

利用交流阻抗技术和极化曲线,研究了SiCp/Al复合材料基体上高磷(w(P)=10.698%)和中磷(w(P)=6.056%)两种化学镀镍层在w(NaCl)=3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过扫描电子显微镜观察了镀层的腐蚀形貌。结果表明,在w(NaCl)=3.5%NaCl溶液中,以饱和甘汞电极为参比电极,高磷镀层自腐蚀电位为-0.641 V,电荷转移电阻为12.49Ω;中磷镀层自腐蚀电位为-0.879 V,电荷转移电阻为8.11Ω;高磷镀层的耐蚀性优于中磷镀层;两种镀层发生了不同程度的孔蚀。结合正交试验结果及有关文献,确定了SiCp/Al复合材料高磷化学镀镍工艺,并提出了改善镀层耐蚀性的几种途径。     

打底层对铝合金表面GLC镀层组织和摩擦学特性的影响

采用非平衡磁控溅射离子镀技术在铝合金表面分别制备了以Cr和Al为打底层,Cr-C和A1-Cr-C为过渡层的Cr/Cr C/类石墨碳(GLC)和Al/Al-Cr-C/GLC复合镀层,并与无打底层制备GLC镀层对比,系统研究了不同镀层微观结构、膜基结合力及摩擦学性能,结果表明,铝合金基体表面Cr打底层呈柱状晶生长,Cr/C过渡层无柱状晶特征,且随过渡层增厚,富Cr区域减少,实现了成分的梯度变化:A1打底层与铝合金基体间为一个整体,没有明显界面;Al Cr-C过渡层的成分也呈梯度变化;采用不同打底层和过渡层时.GLC层均为非晶态结构.较无打底层制备GLC镀层,Cr/Cr-C/GLC和Al/Al-Cr-C/GLC复合镀层与铝合金基底间的膜基结合力显著增强,以Al为打底层的复合镀层的失效临界载荷最大.磨损实验中,在不同载荷条件下2种复合镀层均具有低的摩擦系数.     

化学镀镍工艺的选择与应用

1　复合化学镀镍简介复合化学镀镍即以高磷的Ｎｉ Ｐ镀层为底层 ,与低磷的Ｎｉ Ｐ、Ｎｉ Ｍｏ Ｐ、Ｎｉ Ｗ Ｐ或铬层组成各种复合镀层。其优点有两大方面。1.1　提高单层化学镀镍层的耐蚀性高磷的Ｎｉ Ｐ镀层电位正于基体 ,但和电位负于它的低磷Ｎｉ Ｐ、Ｎｉ Ｍｏ Ｐ、Ｎｉ Ｗ Ｐ等镀层组成腐蚀电池时 ,高磷Ｎｉ Ｐ镀层为阴极 ,低磷的Ｎｉ Ｐ及Ｎｉ Ｐ三元合金镀层为阳极 ,表现为横向腐蚀 ,腐蚀速度很慢 ,因此基体点蚀被抑制 ,从而有效地防止了基体局部腐蚀的发生。试验表明 ,10 μｍ厚的双层化学镀镍层 (高磷Ｎｉ Ｐ/Ｎｉ Ｍｏ Ｐ)能抗 16…     

还原剂对铝合金表面化学镀Ni-P合金性能的影响

研究了6063铝合金的化学镀Ni-P合金工艺,得出了制备性能良好的、耐腐蚀的化学镀层的最佳还原剂(次磷酸钠)浓度。通过镀速测量、SEM、EDS、极化曲线等方法得出了还原剂次磷酸钠的最佳质量浓度为24 g/L,此时镀速较适宜,镀层组织均匀、致密,镀层中的磷含量最大,镀层的自腐蚀电位最大,镀层耐腐蚀性能最好。     

镍磷-多壁碳纳米管化学复合镀层的耐蚀性能

采用化学镀的方法在45#钢基体上制得镍磷-多壁碳纳米管(Ni-P-MWNTs)复合镀层。利用SEM、XRD对复合镀层的表面形貌和结构进行分析。结果表明:Ni-P-MWNTs复合镀层是非晶结构,MWNTs均匀地嵌埋在镀层基体中,使得镀层更加致密。在0.5mol/LNaCl+0.05mol/LHCl混合溶液中对45#钢、Ni-P镀层和Ni-PMWNTs复合镀层进行浸泡腐蚀实验,并且利用动电位极化技术对两种镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明:浸泡相同时间,Ni-P-MWNTs复合镀层的腐蚀失重量最小;在电化学腐蚀实验中,Ni-P-MWNTs复合镀层的自腐蚀电位更正,且自腐蚀电流密度小于Ni-P镀层,具有良好的耐蚀性能。     

硅烷膜在化学镀镍磷合金镀层上的封闭性能研究

化学镀镍磷合金镀层在形成过程中不可避免地存在着微孔,由于以碳钢为基体的化学镀镍磷合金镀层在大多数腐蚀介质中都属阴极性镀层,微孔的存在将会导致基体的孔蚀.采用表面硅烷化方法对镍磷合金镀层进行了封闭处理,结果表明:镍磷合金镀层表面硅烷化后可以大幅提高镍磷合金镀层的抗腐蚀性能.     

碳纳米管复合镀层在不同摩擦组合下的摩擦学行为

对CVD法制备的碳纳米管进行了表面改性和修饰,然后通过化学共沉积方法制备了高硬度的碳纳米管复合镀层,并研究了碳纳米管复合镀层在不同摩擦组合下的摩擦学行为.结果表明:经过改性处理后的碳纳米管表面拥有丰富的表面官能团,这使大量的碳纳米管复合于镀层中,从而导致了镍磷复合镀层的硬度显著提高,达到946 HV.摩擦实验得出,在润滑状态下以钢环为摩擦副,碳纳米管增强的镍磷复合镀层比传统耐磨材料SiC增强的镍磷复合镀层具有更低的摩擦系数和磨损率.此外,不同摩擦组合下的摩擦结果表明,SiC复合镀层相互摩擦时尽管拥有较低的磨损率,但其摩擦系数仍然较高,而碳纳米管复合镀层相互摩擦时表现出最低的摩擦系数和磨损率,其摩擦系数和磨损率分别为0.108 7和1.49×10-3 g/m.     

镀镍对镁合金AZ61耐腐蚀性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、带有电子能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)等,研究了化学镀镍镁合金AZ61在NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,化学镀镍在镁合金基体表面沉积了一层致密、均匀的镍-磷合金镀层,依靠镍-磷合金镀层的耐腐蚀性能来保护镁合金基体。腐蚀形貌与腐蚀速率的测定结果具有一致性。经化学镀镍后,镁合金AZ61的耐腐蚀性能有明显提高。     

装饰镍铁合金镀层——一种有效的经济的代亮镍镀层——之二

这第二部分最新结论是叙述镍铁合金的耐久性和腐蚀情况。镍铁合金电沉积作为装饰性保护镀层在过去七年中已经受到考验,可是在某些方面镀层的性能是矛盾的。加速腐蚀试验获得不同结果,主要取决于试验的性质和包括镍铁合金在内的多层电镀体系的类型。户外曝露试验的结果同样地也随试验的场地和所使用的组合镀层的类型而改变。