氧化铝陶瓷表面化学镀镍工艺及镀层性能研究

发布时间：2020-02-22 01:12

【摘要】：目的在氧化铝陶瓷表面化学镀金属镍镀层,研究施镀时间对Al_2O_3陶瓷表面化学镀镍层的表面形貌、组织结构、显微硬度、表面粗糙度和镀镍层结合力的影响。方法所用镀液组成及工艺参数为:NiSO_4·6H_2O_25g/L,NaH_2PO_2·H_2O 22g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 64g/L,(NH_4)SO_4 62g/L,pH=5.0~6.0,水浴加热至90℃,施镀时间1~4h。采用NovaNanoSEM50型场发射扫描电子显微镜观察镀层的表面微观形貌,采用TH765型自动显微硬度仪测试镀层硬度,采用OLS4000型三维形貌测量仪测量镀层表面粗糙度,采用压入法和热震试验评价镀层的结合性能。结果施镀时间为1~4h时,1h镀层表面金属光泽性好,呈银白色,4h镀层表面更为细腻,但表面光泽性较差。随着施镀时间的增长,Al_2O_3陶瓷表面化学镀镍层表面越光滑,显微硬度越大。不同施镀时间下的化学镀层均没有出现起泡、片状剥落或者与氧化铝基体分离等现象。结论施镀时间为1~4h时,在温度和pH不变的情况下,随着施镀时间增加,化学镀镍层厚度变化不大,但是镀层颗粒更细小,显微硬度明显提高,表面粗糙度降低,镀层结合力良好。
【图文】：

釫愠＜鉼毕莸脑酜虿⑻岢隽私饩龇椒āＵ?德库[13]研究了硫酸镍浓度、次亚磷酸钠浓度、施镀温度、施镀时间等对镀层沉积速率的影响，对镀层进行了金相分析，从而得到了化学镀镍的优化工艺。但有关施镀时间对陶瓷表面化学镀镍层性能影响的报道较少。本文采用化学镀的方法在Al2O3陶瓷表面制备金属镍镀层。研究了不同施镀时间对Al2O3陶瓷表面化学镀镍层的表面形貌、组织结构、显微硬度、表面粗糙度以及镀镍层结合力的影响。1实验1.1实验材料选取Al2O3陶瓷片作为基材试样，，试样原始形貌见图1，尺寸为25.0mm×25.0mm×2.0mm。采用XRD衍射仪对试样进行相分析，样品为纯度99%的α-Al2O3陶瓷，衍射图谱见图2。图1未经任何处理的原始试样Fig.1Originalsample图2试样的XRD图谱Fig.2XRDpatternofsamples1.2化学镀液制备化学镀液主要包括镍盐、还原剂和络合剂三种成分，陶瓷表面化学镀镍配方及工艺条件见表1。表1Al2O3陶瓷表面化学镀镍配方及工艺条件Tab.1FormulaandprocessparametersofelectrolessnickelplatingonAl2O3ceramicContentConcentration/(g·L1)ConditionParameterNiSO4·6H2O25Temperature/℃90(Waterbath)NaH2PO2·H2O22Time/h1~4Na3C6H5O7·2H2O64pH5.0~6.0(NH4)SO462注：配制溶液时应先将主盐（NiSO4·6H2O）和络合剂（Na3C6H5O7·2H2O）溶解，再加入还原剂，若次序颠倒将会发生沉淀，导致镀液失效

本文编号：2581777