磁控溅射与电镀工艺制备镀银层的微动磨损性能对比

采用电镀与中频-直流磁控溅射技术分别在钢基体表面制备银镀层,利用显微硬度计、微米划痕仪和疲劳试验机等对两种镀银样品的硬度、结合力及微动磨损等性能进行了表征,并利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜等对微动磨损后样品的磨损形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:磁控溅射工艺制备的镀银样品的显微硬度、表面粗糙度要优于电镀工艺制备的镀银样品;磁控溅射工艺制备的镀银样品的结合力比电镀样样品的结合力高1.5倍,有利于提高镀层的耐磨性;经过300 h的有效微动磨损实验,发现磁控溅射工艺制备的镀银层相比于电镀工艺制备的镀银层的磨损深度下降了33.3%,这与磁控溅射工艺制备的镀银层表面光整度好和粒子尺寸更细小有关。磁控溅射工艺制备的镀银样品的磨损机理是磨粒磨损,而电镀工艺制备的镀银层是粘着磨损。

钝化液中金属杂质对镀锌层三价铬钝化的影响

[目的]研究金属杂质离子对镀锌三价铬钝化效果的影响,为钝化液中金属杂质离子含量的控制提供参考。[方法]采用添加不同质量浓度的Fe^(2+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)的三价铬钝化液对镀锌层进行钝化处理。通过三维视频显微镜、动电位极化曲线测试等研究了上述3种金属杂质离子对钝化膜外观及耐蚀性的影响。[结果]钝化液中Fe^(2+)的质量浓度超过0.1 g/L或Cu^(2+)的质量浓度超过0.03 g/L时即可导致钝化膜不均匀、颜色变暗甚至起粉,以及耐蚀性显著变差。钝化液中Zn^(2+)质量浓度小于2 g/L时对钝化膜外观和耐蚀性影响不大,但不小于4.0 g/L时会导致钝化膜耐蚀性严重下降,因此钝化液中Zn^(2+)的质量浓度应控制在4.0 g/L以内。[结论]3种金属杂质均会导致钝化膜性能下降,必须严格控制三者在钝化液中的含量。

铜、锌离子浓度比对羟基乙叉二膦酸体系电镀黄铜的影响

以羟基乙叉二膦酸(HEDP)为配位剂进行电镀黄铜(Cu–Zn合金),通过阴极极化测试、循环伏安分析、扫描电镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)等手段研究了Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度比对电沉积过程及镀层微观结构的影响。结果表明,HEDP体系中Cu–Zn合金电沉积的电位介于Cu和Zn之间。随Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度比减小,Cu–Zn合金的初始沉积电位正移,共沉积得到促进,镀层的Zn质量分数增大。Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度比为1:4时所得Cu–Zn合金镀层为金黄色,微观上呈均匀分布的胞状结构,镀层中Cu的质量分数在65%~70%之间,与氰化物电镀黄铜的组成最接近。

无氰无铬化学退除钢制零件保护电镀层的应用技术研究

针对结构复杂特别是多孔盲孔钢制零件,局部化学热处理时往往需要采用镀铜层或先预镀镍再镀铜等来保护非渗面,待化学热处理完成后,传统采用铬酐去除表面电镀层已无法满足目前的绿色环保要求。通过对化学退除电镀层机理进行分析,以及对不同基体镀铜厚度的试片及典型件和镀镍、镀镉试验件进行了退除工艺的试验及分析。结果表明,所配制的化学退除镀铜槽液配方,环保无氰无铬,无二次重金属污染,退除效果好,对钢制零件基体无腐蚀,退镀废液易处理,化学退除工艺操作简捷方便,流动性好,当采用温度40~50℃+空气搅拌的方式可极大提升其退除速度,最高可达18.6μm/h,此配方在复合镀镍-铜、镍-镉也有较好的退除效果。

ATMP作为辅助配位剂对HEDP体系铜电沉积行为的影响

通过霍尔槽试验、电化学测试、扫描电镜分析和X射线衍射,研究了氨基三亚甲基膦酸(ATMP)作为辅助配位剂时对羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜体系中铜电沉积行为及镀层结构的影响。结果表明,ATMP可以显著阻碍铜的电沉积,细化镀层晶粒,且具有一定的整平作用,但不会改变Cu的形核方式。ATMP主要作用在高电流密度区,适量ATMP的加入有助于拓宽光亮电流密度范围,降低铜阳极的钝化,但ATMP过量会导致高电流密度区镀层烧焦。镀液中加入9 g/L ATMP时,所得的铜镀层结晶细致均匀,平均晶粒尺寸约为37.5 nm。

二次浸锌预处理对钛合金化学镀镍沉积行为和镀层结合力的影响

通过电化学测试和扫描电镜分析,研究了钛合金在二次浸锌过程中的电位变化规律及锌层形成过程,并考察了二次浸锌对碱性化学镀镍初期沉积行为的影响,探讨了二次浸锌改善镀层结合力的基本原理。结果表明,钛合金在一次浸锌过程中经历了氧化膜溶解、薄锌层生长及锌层生长-溶解动态平衡三个阶段,表面形成了稀疏的晶须状锌层;二次浸锌的总体规律与一次浸锌类似,但锌层很快达到生长-溶解动态平衡,形成的锌层更均匀、致密,覆盖度更高。二次浸锌有利于后续化学镀镍快速形成完整、均匀的镀层,以及提高钛合金基体与镍镀层之间的结合力。

ZL104铝合金深灰色化学氧化工艺

研究了温度、处理时间,以及着色剂的种类和浓度对ZL104铝合金在磷酸-铬酸体系溶液中化学氧化后外观和耐蚀性的影响。先采用含4 mmol/L Ag^(+)的磷酸-铬酸化学氧化液处理10 min,再采用未添加Ag^(+)的磷酸-铬酸化学氧化液处理10 min,所得膜层呈深灰色,与铬酸阳极氧化膜的颜色非常接近,并且耐蚀性良好(耐点滴腐蚀时间长达247 s),满足ZL104铝合金铬酸阳极氧化膜局部破损修复的要求。

硬质阳极化工艺基础数据分析与改进

对铝合金硬质阳极化工艺进行了研究。通过试验、分析,总结了现有工艺参数对硬质阳极化膜层硬度的影响,提出在现有参数下适当调整电流密度、槽液浓度、槽液温度等对提高硬质阳极化膜层硬度有所改善。通过数据分析寻找过程中存在的波动点等。最终,验证改善后的工艺满足要求。