钢板脉冲电镀锡和锡镍合金工艺及性能的研究

发布时间：2020-02-20 05:10

【摘要】：锡和锡镍合金镀层具有优良的耐蚀性、可焊性等应用性能，在包装和装饰行业应用广泛。但是随着锡、镍金属价格的不断攀升，减薄镀层，降低成本具有很高的研究价值。脉冲电镀电源由于其特殊的电流输出方式，，能有效的减小电镀过程中的浓差极化和增大电化学极化从而改善镀层质量。因此在维持镀层原有性能不变情况下，利用脉冲电镀电源减薄锡和锡镍合金镀层厚度将是一个新思路。本论文通过采用脉冲电镀电源在低碳薄钢板上电镀锡和锡镍合金。综合利用单因素实验法和正交实验法以镀层自腐蚀电流密度为评定标准确定了脉冲电源在电镀锡和锡镍合金时的最佳工作参数。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）分析测试手段对锡和锡镍合金镀层在不同电镀条件下的表面形貌和成分结构进行了测试和表征。运用腐蚀失重和电化学方法对直流、单脉冲和双脉冲镀层分别进行了耐蚀性测试对比。本论文主要研究结果如下：脉冲电源的沉积速率大于直流电源的沉积速率。镀锡液中添加剂含量在30ml/L时锡镀层表面形貌最好。而锡镍合金镀液中添加剂的最佳值为5g/L，此时镀层中锡的质量分数为65%，镍为31%，镀层表面均匀、细致。X射线衍射图谱显示，制备出的锡镍合金镀层为Ni3Sn2合金相。扫描电子显微镜结果显示无论锡还是锡镍合金，脉冲电镀层表面要比直流镀层致密、平整，而且双脉冲镀层优于单脉冲镀层。通过腐蚀失重和电化学极化法测试发现，对于锡和锡镍合金镀层，双脉冲电镀镀层耐蚀性要优于单脉冲镀层，单脉冲镀层要优于直流镀层。而且在耐蚀性相近的情况下，双脉冲镀锡层厚度比单脉冲薄20%，比直流镀锡层薄35%。双脉冲电镀锡镍层厚度比单脉冲减薄20%，比直流镀层减薄40%。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ153

【参考文献】