多巴胺预处理后2A12铝合金表面化学镀镍-磷合金及其性能研究

以多巴胺预处理替代传统的浸锌工艺,在2A12铝合金表面通过先碱性化学镀后酸性化学镀而得到Ni–P合金。经多巴胺预处理后,2A12铝合金表面生成了大量牢固附着的聚多巴胺(PDA)颗粒,亲水性显著提高。化学镀最终得到的Ni–P合金层为非晶态结构,表面平整、致密,磷含量为11.56%(质量分数),显微硬度达到320 HV,对基材具有很好的防护作用。

表面活性剂对镍-磷-纳米氧化铝复合镀的影响

研究了阴离子型表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠)和阳离子型表面活性剂(三乙醇胺)对镍-磷-纳米氧化铝复合镀性能的影响.讨论了表面活性剂的种类、加入量对沉积速度、镀层的硬度和耐磨性能的影响.通过扫描电镜(SEM)观察各种复合镀层形貌,利用能谱仪(EDS)测量镀层中纳米A l2O3粒子的复合量.结果表明:纳米复合化学镀液中两种阴离子型表面活性剂的较佳加入量均为50 mg/L,阳离子型表面活性剂较佳加入量为100mg/L;采用阳离子表面活性剂时所得镀层的纳米粒子复合量较大,镀速快,耐磨性能好且纳米氧化铝分散较均匀;相比化学镀N i-P和微米A l2O3复合化学镀N i-P工艺所得镀层,纳米复合镀层具有较高的硬度和较好的耐磨性.

纳米氧化铝粒子对化学镀镍-磷合金晶化行为的影响

通过化学复合镀制备纳米氧化铝粒子增强镍磷合金复合镀层,并对所得表面纳米复合材料进行透射电镜显微分析(TEM)、扫描电镜显微分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱成分分析(EADX)和示差扫描量热分析(DSC)。结果表明:纳米粒子在复合镀层中含量较高且分布均匀;所得镀层是中磷非晶态。纳米粒子使得复合镀层晶化温度降低,显微硬度值比镍磷合金镀层明显提高。在一定条件下热处理,复合镀层晶化,硬度值大幅提高。

镍-磷-锌盐纳米复合化学镀层抗腐蚀性能的研究

研究了硅钢片上镍 -磷与纳米微粒磷酸锌、锡酸锌、硅酸锌的复合化学镀 ,讨论了纳米微粒用量对镀层抗腐蚀性能的影响 .用扫描电子显微镜 (SEM)观察外貌 ;称重法测定厚度 ;通过加速腐蚀实验、高温氧化实验、抗粘性实验等多种方法测定其耐腐蚀性能 .结果表明 :在最佳施镀条件下纳米微粒用量在 0 .5g/L时可得光亮、致密、耐腐蚀性不仅优于硅钢片 ,甚至优于相近厚度的镍 -磷化学镀层的纳米复合材料镀层 .

中温化学镀镍-磷合金镀液的周期循环实验研究

在中温化学镀镍-磷合金体系下,采用酸性镀液配方进行周期循环实验,研究了添加方式对镀液的沉积速度、使用寿命以及镀层性能的影响。实验结果表明,添加工艺对镀液寿命及镀层性能有较大的影响,当添加比例为开缸液的15%时,镀速在第1周期可达到20.40μm/h,在第10周期仍有12.10μm/h,镀液使用寿命大于10个周期,所得镀层性能较好。

络合剂对化学镀镍-磷合金的影响

对确定的化学镀Ni-P合金工艺实验路线,筛选5种不同络合剂的单因素实验获得了厚度大致相同的镀层,并考察各络合剂对Ni-P合金化学镀的影响。结果表明,对沉积速率的影响丁二酸>乳酸>氨基乙酸>柠檬酸>EDTA;对耐蚀性的影响柠檬酸>氨基乙酸>丁二酸>EDTA>乳酸。并通过正交试验得出络合剂的最佳复配组合,10 m L/L乳酸、8 g/L丁二酸和12 g/L柠檬酸,沉积速率为14.5μm/h,耐盐雾达到24.5 h。

化学镀镍-磷合金镀层中磷的测定

准确、简便地测定镍-磷合金镀层的磷对化学镀镍工艺具有重要作用。采用浓硝酸退镀镍-磷合金镀层→高锰酸钾氧化→亚硝酸钠还原→加水定容的方法制备实验溶液,然后分别用磷钼钒黄分光光度法、磷钼酸铵容量法分析试液中的磷,再换算出镀层中磷的质量分数,并与标准方法测定结果对比。结果表明:光度法测定的相对误差为7.93%,相对标准偏差为4.38%;容量法测定的相对误差为-1.83%,相对标准偏差为0.82%。容量法具有准确、简便的优点,可在生产实际和实验研究中推广应用。

化学镀方法制备纳米级铜粉及镍-磷粉

研究了以化学镀方法制备纳米金属粉末的工艺条件。结果表明 ,采用次磷酸钠为还原剂的酸性化学镀镍体系和以甲醛为还原剂的化学镀铜体系中 ,用氯化钯作为反应催化剂 ,并添加合适的分散剂 ,则可制得直径为 5～ 1 0 nm的镍 -磷非晶态粉末和直径为 2 0 0～ 30 0 nm的铜粉末。

表面活性剂对化学复合镀镍-磷-石墨烯镀层性能的影响

采用化学镀法在45钢上制得镀镍-磷-石墨烯复合镀层，基础镀液组成和工艺条件为：NiSO4·6H2O30g／L，NaH2PO2·H2O25g／L，CH3COONa·3H2O（乙酸钠）15g／L，Na3C6H5O7·2H2O（柠檬酸钠）15g／L，乳酸25mg/L，Pb（CH3COO）2·3H2O（醋酸铅）15mg／L，pH4．5～4．7，温度（85±1）℃，时间2h。先通过正交试验对表面活性剂类型、用量和石墨烯用量进行优化，再通过复配试验得到较佳组合的复合表面活性剂，最后利用扫描电镜、X射线衍射仪分析了镍-磷-石墨烯复合镀层的表面形貌和微观结构。结果表明，将烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）与十二烷基苯磺酸钠（SDBS）以1：1的质量比复配时，复合镀层的厚度和显微硬度最高，分别为15．2pm和576．4HV。镍-磷-石墨烯复合镀层是非晶结构，石墨烯均匀地嵌埋在基质镀层中。

化学复合镀镍-磷-氧化铝工艺研究

为进一步提高化学镀镍磷合金层的性能 ,在镀液中加入氧化铝粒子制得镍 -磷 -氧化铝复合镀层。研究了镀液中各成分及操作条件对镀速的影响 ,并对镀层的组织结构和性能进行了测试。结果表明 ,该工艺镀液稳定性好 。

不同pH值下制备的镍-磷化学镀层相结构及热稳定性

在硫酸镍体系中,pH值为4.5、5.5和6.5的情况下分别制备出3种镍-磷化学镀层,目的在于研究pH值变化对镀层微观结构、内应力水平及热稳定性的影响。采用激光弯曲(LC)应力测量方法对3种镍-磷镀层的应力值进行测量;用电感耦合等离子质谱(ICPM)测量镀层中的磷含量;用扫描电镜(SEM)和配备能量散射谱的透射电镜(TEM/EDS)对镀层的表面形貌及内部相结构进行观测;用差热分析仪(DSC)对镍-磷镀层在高温下的相变规律及热稳定性进行研究。结果表明,pH值为4.5和6.5时制备的镍-磷镀层分别为完整的非晶态和纳米晶结构;pH值为5.5时制备的镍-磷镀层为部分非晶态与纳米晶的混合结构,并且该镀层具有介于前两种镀层之间的P含量及内应力水平。pH值为5.5时制备的镍-磷镀层在经历250℃热处理时发生明显的开裂,TEM测试表明微裂纹起源于Ni/Ni-P相界面;而pH值为4.5和6.5时镍-磷镀层所表现出的高热稳定性分别在于前者更低的拉应力水平及后者的充分的纳米晶结构。pH值为6.5时制备的镍-磷镀层虽然有最高的拉应力值,但其内部充分细小的纳米晶结构会有效避免局部应力集中的发生。此外镀层中可能存在的"反Hall-Petch效应"也是其耐热性能好的原因之一。

化学镀镍-磷合金镀液的络合及其周期性变化

研究了在化学镀镍 磷合金镀液的使用过程中 ,络合的周期变化情况。根据镀液成分的变化 ,建立了动态数学模型 ,该模型包括镀液中乳酸的水解及络合。

pH值对中温化学镀镍-磷的影响

化学镀镍-磷技术作为表面强化的一种途径,已经得到越来越广泛的应用和不断的发展。为了研究pH值对镀层性能的影响,采用中温化学镀镍工艺,以醋酸钠为缓冲剂,以乳酸为络合剂,在酸性体系中化学沉积镍-磷合金。研究了溶液的pH值对化学镀镍-磷合金的沉积速度、镀层性能的影响。结果表明:pH值对镀速的影响较大,随着pH值的升高,镀速逐渐增加,镀层磷含量逐渐降低;在一定范围内硬度和腐蚀速度随pH值的升高而增加,在pH值为5.1时,镀层的综合性能达到最好。

低温化学镀镍-磷合金工艺的研究

通过对比低温环境下几个配方工艺,提出了一个在镀速、耐蚀性等方面均表现较好的工艺配方,同时发现了一种有优越作用的复合配合剂。

铝合金化学镀镍-磷合金的研究

铝合金的预处理是化学镀镍最为重要的一个环节。采用二次浸锌法对铝合金表面进行预处理。考察了浸锌过程中浸锌时间、浸锌温度、退锌时间等因素对沉积速率的影响。化学镀镍采用先碱镀再酸镀的方式,获得均匀、光亮的镀层,并讨论了主盐、还原剂、配位剂、pH值等因素对酸性化学镀镍沉积速率的影响,得到了最佳的工艺条件和镀液配方。制得的Ni-P合金镀层表面均匀、致密。

纳米α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3颗粒增强镍-磷复合镀层的性能对比

采用化学镀技术制备了纳米α-Al2O3和γ-Al2O3颗粒增强的镍-磷复合镀层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针等对复合镀层的物相结构、表面形貌、成分分布进行了分析,还对比了复合镀层与镍-磷镀层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明:与镍-磷镀层相比,纳米Al2O3颗粒的加入没有改变镀层的晶体结构,但使镀层的显微硬度明显提高;纳米α-Al2O3颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性和耐磨性,而纳米γ-Al2O3颗粒的加入反而使镀层耐磨性和耐腐蚀性下降。

石英光纤表面化学镀镍-磷合金工艺及动力学研究

通过正交试验分别考察了NiSO4·6H2O、NaH2PO2·H2O、C2H5COOH、H3BO3含量,pH和温度对石英光纤表面化学镀Ni–P合金的影响,并确定了其优化条件分别为35g/L、32g/L、20mL/L、28g/L,pH5.0及84°C。用体视显微镜(SM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP–AES)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌、组成和结构进行了表征和分析。采用单因素试验研究了上述各工艺参数对Ni–P合金沉积速率的影响,建立了Ni–P合金沉积速率的动力学方程。经实验验证,该模型与实验结果吻合度较好,可用于石英光纤表面化学镀Ni–P沉积过程的调节和产物的控制。

化学镀镍-磷-碳-氧体系的热力学与宏观动力学

采用TU-1900型紫外-可见分光光度计和高效液相色谱仪研究了化学镀Ni-P-C-O基础镀液中镍离子与1,4-丁炔二醇(BOZ)浓度的变化,得到了化学镀Ni-P-C-O合金的热力学函数ΔGTφ,ΔH,ΔS及反应动力学规律,探讨了镍离子与BOZ在施镀过程中的作用机理.结果表明,镀液中BOZ浓度的变化是准一级反应,镍离子的浓度变化与BOZ的浓度有关,属多级反应,其反应速率方程为dC/dt=-8.585×10-4+1.188×10-4t-4.62×10-6t2+5.8×10-8t3-2.3×10-11t4,反应体系的活化能Ea随温度的升高而减少,随BOZ浓度的变化而变化:当BOZ浓度在64～123mg/L时,Ea线性减少;在123～240mg/L时Ea线性增加.ΔST随温度的升高而增加,当温度达到80℃时ΔST值最大,反应速度最大;当温度超过80℃,BOZ浓度大于160mg/L时,ΔST的值逐渐减少,反应速度降低.

氮化硼微粒化学镀镍-磷合金工艺研究

通过化学镀的方法在立方氮化硼微粒表面镀覆一层连续、均匀的N i-P合金镀层。运用扫描电子显微镜结合X-射线能谱仪和X-射线衍射仪对镀层的形貌和结构进行了分析。结果表明,表面镀覆的是非晶态N i-P合金镀层,镀层P的质量分数在13.09%,属于高磷N i-P合金镀层。

化学镀镍-磷液的周期循环研究

采用中磷配方进行周期循环 (MTO)实验 ,研究镀液的维护与补充方法。实验发现 ,随着镀液老化 ,镀速下降 ,镀层中磷含量则比较稳定 ,pH值对镀液有很大的影响。