低浓度硫酸铜对化学镀Ni-P镀层微观结构及性能的影响

为改善镍磷(Ni-P)镀层的表面质量、提高Ni-P镀层的性能,在化学镀Ni-P镀液中加入少量的硫酸铜(CuSO_(4)·5H_(2)O)制备Ni-P镀层。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了镀层的表面形貌、成分和结构,研究了CuSO_(4)·5H_(2)O浓度对镀层的微观结构、表面粗糙度、光泽度、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。研究表明:当CuSO_(4)·5H_(2)O浓度为0.1 g/L时,镀层为致密的非晶态节瘤状组织,具有最佳的耐蚀性;当CuSO_(4)·5H_(2)O浓度为0.2 g/L时,镀层表面质量最好,硬度高、耐磨性优异,但镀层中出现少量微晶态Ni-Cu固溶体,耐蚀性下降;当CuSO_(4)·5H_(2)O浓度超过0.2 g/L后,镀层为混晶态菜花状组织,镀层表面的质量和耐蚀性随CuSO_(4)·5H_(2)O浓度的增加不断恶化。

Zr-8Al合金酸性化学镀Ni-P镀层

采用酸洗粗化、磷化处理等预处理,然后再采用酸性化学镀在Zr-8Al合金表面成功制备了厚度为15μm左右的Ni-P镀层,并对镀层的物相、结构、显微硬度以及在3.5%NaCl溶液中的极化行为进行了分析。结果表明,酸洗及磷化处理有效地促进了化学镀Ni-P镀层的沉积。化学镀Ni-P镀层成典型的胞状结构、非晶结构。与未化学镀合金相比,化学镀Ni-P镀层显微硬度提高了58%,在3.5%溶液中的自腐蚀电位发生了正移。腐蚀极化后仍然保留了胞状特征,避免了Zr-8Al合金的选择性腐蚀,说明化学镀Ni-P镀层提高了Zr-8Al合金的抗腐蚀性能。

热处理温度对化学镀Ni-P镀层组织和磨损性能的影响

利用化学镀在ZL113铝合金表面制备了非晶态Ni-P镀层,通过SEM和XRD表征了其在300～400℃系列温度下处理80 min后表面形貌和物相组成,并用摩擦-磨损试验考察了Ni-P镀层磨损机制。结果表明,热处理使得化学镀Ni-P镀层晶粒尺寸增大,其显微硬度随热处理温度增加,呈准高斯分布,当热处理温度在350℃时,其硬度达到最大值611.2 HV;热处理温度对镀层摩擦系数影响较小,Ni-P镀层磨损过程分3个阶段:磨粒磨损、粘着磨损+磨粒磨损、粘着磨损,在350℃热处理时耐磨性能最佳。

化学镀非晶态Ni-P镀层的摩擦与磨损性能

采用化学镀方法在5052铝合金表面制备一层非晶态Ni-P镀层，用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等对 Ni-P 镀层形貌、化学成分和物相进行分析和表征。通过磨损试验测试其摩擦因数和磨损性能，并对其磨损机理进行分析。结果表明：化学镀非晶态Ni-P镀层由直径为10~50μm原子团簇组成，能够完全覆盖基体，镀层表面显微硬度为370.5HV；镀层与基体结合较好，其厚度为20μm左右；Ni-P镀层主要由Ni和P组成，其中Ni原子结合能为853.34 eV，P原子结合能为133.02 eV；镀层摩擦因数为0.4556，磨损质量损失减少83.5%，其磨损形式为磨粒磨损；镀层摩擦区边缘发生裂纹萌生和扩展，产生脆性剥落，镀层未被磨穿，Ni-P镀层的抗磨损性能较好。

机械研磨对镁合金化学镀Ni-P镀层结构及性能的影响

通过在镀液中加入介质小球,进行搅拌,对镁合金化学镀Ni-P过程施加机械研磨作用。结果表明,机械研磨改变了镀层的生长方式,获得的镀层表面光滑、平整,镀层颗粒明显细化,没有孔隙;在机械研磨作用下,镀层发生了由非晶向晶态的转变,形成固溶P的晶态Ni镀层,镀层硬度显著提高。机械研磨化学镀Ni-P镀层在400℃热处理1h,镀层中析出Ni3P相,镀层硬度进一步提高,而且镀层中没有传统化学镀Ni-P镀层热处理后产生的裂纹。镁合金机械研磨化学镀Ni-P镀层的耐磨和耐蚀性能获得显著提高。

化学镀Ni-P镀层的应用现状

化学镀作为一种新兴的表面处理技术,已经广泛地应用于各个领域,化学镀的体系和工艺也得到了快速的发展。简述了化学镀Ni-P镀层的性能,并较详细地介绍了该工艺在工业生产中的应用。

热处理对Ni-P镀层内应力及结合强度的影响

采用薄片弯曲法和压痕法分别研究了热处理温度对化学镀镍层的内应力以及镀层与基体的结合强度的影响规律。结果表明 :镀层的内应力为拉应力 ;当热处理温度为 2 0 0℃时 ,内应力减小 ,镀层经过 30 0、4 0 0或 6 0 0℃热处理 ,内应力逐步增大。随热处理温度升高 。

化学沉积Ni-Mo-P和Ni-P镀层退火晶化组织及耐蚀性

目的研究化学沉积Ni-4.11%Mo-6.50%P和Ni-9.19%P合金镀层退火晶化转变特征,通过定量表征镀层的晶化程度、晶粒尺寸及结晶相的质量分数,建立显微组织与耐蚀性的关联。方法采用XRD衍射技术和Jade软件分析,定量表征镀层的晶化组织特征,由SEM/EDS测试确定镀层的成分及表面形貌,通过浸泡腐蚀实验及金相显微观察,对比两种镀层的耐蚀性。结果 Ni-Mo-P镀层在低于400℃退火时,只有Ni相结晶;在≥400℃退火时,发生Ni3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体的形成,600℃时的晶化程度为88.13%。相比之下,Ni-P镀层中Ni3P相开始析出的温度降至300℃,600℃时的晶化程度达到91%。在相同温度进行热处理时,Ni-Mo-P镀层晶粒尺寸小于Ni-P镀层。在发生Ni3P晶化反应的温度下,两种镀层中Ni3P的晶粒尺寸总是大于Ni相。在0.5 mol/L的H2SO4中,对于Ni-Mo-P镀层,除300℃外,其他温度下的热处理均能显著改善其耐蚀性;而对于Ni-P镀层,镀态下具有最好的耐蚀性能。在10%的HCl溶液中,退火温度为600℃时,Ni-Mo-P镀层的耐点蚀性能更好;而Ni-P合金则相反,镀态及低温200℃退火后的耐点蚀性能最好。结论 Mo的共沉积提高了Ni-Mo-P镀层Ni3P的析出温度,降低了镀层的晶化程度及晶粒尺寸;与Ni-P镀层相比,高温退火的Ni-Mo-P镀层表现出了优异的耐点蚀性能,但耐硫酸均匀腐蚀的性能较差。

热处理对化学镀Ni-P镀层性能的影响

用显微硬度分析、划痕分析和浸泡实验等，研究了高、中磷含量的ＮｉＰ镀层在不同热处理条件下的性能变化规律，考察了退火温度和磷含量对镀层的耐蚀性、硬度和结合力的影响；考察了真空热处理和空气中普通热处理对镀层耐蚀性的影响。结果表明，在铸态（非晶态）下和经６００℃以上高温热处理的镀层耐蚀性能优异，而经４００～６００℃热处理的镀层硬度较高；在酸性介质中，磷含量越高，镀层耐蚀性越好，在中性介质中则相反。

5052铝合金表面化学镀Ni-P镀层的组织与性能

利用化学镀在5052铝合金表面制备了Ni-P镀层,通过SEM、EDS和XRD等手段对镀层表面和界面的形貌、物相、组成、结构和性能进行了表征和分析。结果表明：化学镀Ni-P合金镀层为非晶态,成分以Ni为主,由直径为10~50-m的颗粒组成,颗粒分布较均匀,界面结合状态良好;化学镀对表面粗糙度的影响在500 nm以内,镀后镀层表面粗糙度Ra为384.49 nm;镀层残余应力状态为拉应力,其值达到（521±168.0）MPa。

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.

机械研磨对锌合金化学镀Ni-P镀层结构及性能的影响

在锌合金表面化学镀Ni-P过程中,在镀液中加入玻璃球对镀层施加机械研磨作用。随后采用X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜、显微硬度测试、电化学工作站等方法研究了机械研磨对化学镀Ni-P镀层结构及性能的影响。结果表明:机械研磨化学镀层是非晶态的,与传统化学镀层相比P含量有所降低;镀层致密,表面平整光滑、无孔隙;机械研磨化学镀工艺提高了Ni-P镀层的硬度和耐腐蚀性;机械研磨虽然降低了化学镀反应的活化能,但宏观化学镀速降低。

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。

化学镀非晶Ni-Mo-P与Ni-P镀层性能的对比

通过在镀液中加入Na2 MoO4的化学沉积法对酸性Ni-Mo -P镀层的形成进行了实验研究。运用正交设计法确定了此多元合金镀的最佳工艺。运用能谱法和X射线衍射实验对镀层的成分、结构及其性能进行了分析并与Ni-P镀层进行了对比研究 ,结果证明Ni-Mo -P镀层比Ni-P镀层的热稳定性高 。

超声波化学镀Ni-P镀层的性能研究

为寻求新的能量输入方式、在降低施镀温度的前提下改善化学镀层的耐蚀性能,将超声波技术引入化学镀工艺制备了N i-P化学镀层,利用孔隙率测试方法、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、动电位极化曲线及交流阻抗等手段,分析了镀层的孔隙率、组织结构和形貌以及镀层的耐腐蚀性能,并将超声波化学镀层与常规化学镀层进行了性能比较。结果表明,超声波技术的应用能有效地降低化学镀层的孔隙率,提高镀层的耐腐蚀性能。

P含量对Ni-P镀层的性能影响分析

在Ni-P镀层中P含量对镀层性能有较大的影响。本研究以高速钢为基体材料,通过化学镀方式镀上不同P含量的Ni-P合金复合镀层。扫描电镜照片显示合金镀层呈胞状结构,颗粒均匀。X射线衍射图谱分析,高P镀层为非晶态结构,低P镀层为晶体结构;镀层的显微硬度以及耐磨性较基体材料有明显的提高;两种镀层的耐腐蚀性均优于基体材料;镀层结合力良好。

碱活化对镁合金化学镀Ni-P镀层形貌与性能的影响

研究了碱活化工艺中焦磷酸盐、碳酸钠及活化温度对化学镀Ni-P镀层形貌与性能的影响,并采用扫描电镜和电化学工作站对典型试样的形貌及耐蚀性进行了分析。最佳的碱活化工艺条件为:焦磷酸盐140~200g/L,碳酸钠15~35g/L,添加剂适量,活化温度80℃,活化时间2min。未经碱活化的镀层粗糙、孔隙明显;而经碱活化的镀层表面较平整、均匀,无明显缺陷,具有典型的胞状或球状形貌。碱活化镀层的自腐蚀电流密度为1.38×10^(-6) A/cm^2,仅为未经碱活化镀层的15.5%。

化学镀Ni-P镀层的耐蚀性研究

分析了化学镀Ni-P镀层的特点,着重讨论了前处理工艺、磁化处理和后处理工艺对镀层耐蚀性的影响。同时,综述了施镀温度、施镀时间、磷含量及其分布对镀层耐蚀性的影响。研究表明:施镀温度应控制在90℃左右;施镀时间延长,镀层厚度增加变缓。磷含量增加,使得化学镀Ni-P镀层的结构由晶态向非晶态转变。纵横向上磷含量分布都均匀或外层磷含量较低的镀层耐蚀性较好。

加热工艺对纯钛表面化学镀Ni-P镀层性能的影响

采用化学镀工艺在纯钛试样上制备了Ni-P镀层,随后在真空度为10-1Pa的马弗炉中加热至300、350、400和450℃保温2 h、炉冷至室温,目的是使镀层晶化,提高其硬度。采用扫描电镜和X射线衍射研究了加热后Ni-P镀层的显微组织和相组成,并测定了镀层的硬度和摩擦因数。结果表明,在400℃加热后,Ni-P镀层晶化,结构致密均匀,厚度为9. 1~9. 2μm,硬度最高,为910 HV0. 1,摩擦因数低于0. 35。

5052铝合金表面化学镀非晶态Ni-P镀层的耐蚀行为分析

以5052铝合金为对象,利用化学镀的方法制备Ni-P镀层使5052铝合金表面强化,在盐雾腐蚀试验机上进行耐腐蚀实验,观察分析腐蚀后的表面-界面形貌和物相组成等。结果表明,Ni-P镀层是由结合紧密的胞状颗粒构成。腐蚀后,Ni-P镀层中产生黑色的碳硅氧化物杂质,削弱镀层的耐腐蚀性能。