【摘 要】
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研究表明,复合镀层的综合性能优于传统镀层。在传统化学镀镍工艺的基础上,通过添加金属盐和纳米颗粒,制备出耐磨性高、耐蚀性好的多元复合镀层,以适用于特殊的应用环境,对材料改性及应用具有重要意义。本文以沉积速率、镀层显微硬度、镀层孔隙率等为评价指标,以制得性能优异的多元复合镀层为目标,采用扫描电镜、XRF表面成分测试、电化学极化曲线及XRD分析,观察表面形貌、测试镀层化学成分、耐蚀性及组织结构,主要研究
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研究表明,复合镀层的综合性能优于传统镀层。在传统化学镀镍工艺的基础上,通过添加金属盐和纳米颗粒,制备出耐磨性高、耐蚀性好的多元复合镀层,以适用于特殊的应用环境,对材料改性及应用具有重要意义。本文以沉积速率、镀层显微硬度、镀层孔隙率等为评价指标,以制得性能优异的多元复合镀层为目标,采用扫描电镜、XRF表面成分测试、电化学极化曲线及XRD分析,观察表面形貌、测试镀层化学成分、耐蚀性及组织结构,主要研究内容及结果如下:首先,通过单因素实验确定化学镀Ni-W-P的工艺,接着采用正交实验优化该工艺。结果表明,化学镀Ni-W-P的最优镀液组成是:硫酸镍为20g/L,钨酸钠为18g/L,次亚磷酸钠为28g/L,乙酸钠为14g/L,乳酸为6g/L,柠檬酸钠为30g/L,稳定剂的组成为1.5mg/L硫脲与80mg/L的碘酸钾复配。施镀工艺参数为:温度80℃,p H值8.0。在此条件下,得到施镀效果为:沉积速率为13.42mg·cm-2·h-1,镀层显微硬度可以达到655.9HV,孔隙率达到最低为0.42个/cm2。之后,在镀液中分别添加纳米粒子与表面活性剂,考察其对工艺的影响,采用响应面法对添加工艺做进一步优化。结果为:在镀液中添加Fe3O4纳米粒子,添加阴离子型表面活性剂海藻酸钠、非离子型表面活性剂吐温-80,当添加的Fe3O4质量浓度为0.75g/L,海藻酸钠质量浓度为40mg/L,吐温-80为30mg/L时,沉积速率为12.86mg·cm-2·h-1,镀层显微硬度为617.4HV,孔隙率为0.30个/cm2。最后将施镀后的镀件进行热处理与钝化处理,研究其对镀层性能的影响,在400℃时进行热处理,镀层耐蚀性有增加;对镀件进行钝化处理,镀层耐蚀性也有一定的提高。通过比较,钝化处理时,镀层耐蚀性提高较大。
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