Sn-Ni合金及其复合镀层的研究

发布时间：2021-04-24 08:16

　　锡镍合金以其优良的外观及优异的性能被广泛应用于工业和日常生活中。随着科技的发展和人们对镀层性能要求的提高,传统电镀锡镍合金工艺不断得到改善和发展。以镀液绿色无污染,工艺配方简单,工作范围广,易操作及高质量为目标,本文采用一个简单的焦磷酸盐溶液体系,研究了在铜基体上电沉积锡镍合金的工艺条件以及合金镀层的耐腐蚀性能。实验通过动电位扫描法研究了焦磷酸盐溶液体系在铜电极上电沉积锡镍合金的电化学行为,并分析了焦磷酸盐、辅助配位剂和不同添加剂对电沉积锡镍合金阴极过程的影响。结果表明:配位剂起络合金属离子,增大阴极极化的作用;辅助配位剂的加入可扩大光亮区的电流密度范围、促进Sn-Ni合金共沉积;添加剂NH₄Cl使金属离子析出电位正移,具有明显的去极化作用,有利于金属共沉积;糖精钠对金属离子的析出具有均匀阻化作用。通过赫尔槽实验和恒流实验,研究了镀液组成及工艺条件对焦磷酸盐电镀锡镍合金组成的影响。结果表明:电沉积的镀液配方组成以及操作参数均对镀层的组成有影响,其中,镀液中锡镍离子摩尔浓度比对锡镍合金镀层镍含量影响最大。当Sn²⁺/Ni²⁺

【文章来源】：上海应用技术大学上海市

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 金属材料的腐蚀
        1.1.1 金属腐蚀的分类
        1.1.2 腐蚀的危害
        1.1.3 金属材料的防腐方法
        1.1.4 金属腐蚀的研究方法
    1.2 电镀锡镍合金
        1.2.1 合金共沉积的基本条件
        1.2.2 金属共沉积的类型
        1.2.3 电镀锡镍合金的研究进展
    1.3 复合电镀
        1.3.1 复合电镀的特点
        1.3.2 复合电镀机理
        1.3.3 复合镀层的种类
        1.3.4 复合电镀的研究进展
    1.4 选题依据及主要工作
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 主要工作
第二章 实验方法
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验设备
    2.2 电镀工艺过程
        2.2.1 镀液基本配方
        2.2.2 镀液的配制
        2.2.3 工艺流程
    2.3电镀实验
        2.3.1 赫尔槽实验
        2.3.2 试片电镀实验
    2.4 镀液性能测试
        2.4.1 镀液稳定性测试
        2.4.2 镀液的分散能力
        2.4.3 镀液的覆盖能力
    2.5 镀层性能测试
        2.5.1 镀层表面形貌及元素组成
        2.5.2 镀层金相结构
        2.5.3 镀层元素价态分析
    2.6 电化学测试
        2.6.1 阴极极化曲线测试
        2.6.2 阳极极化曲线测试
        2.6.3 Tafel极化曲线测试
        2.6.4 交流阻抗测试
    2.7 中性盐雾试验
第三章 焦磷酸盐体系电沉积Sn-Ni合金的电化学行为研究
    3.1 Sn-Ni合金共沉积的研究
    3.2 镀液成分对电沉积Sn-Ni合金电化学行为的影响
4P₂O₇·3H₂O对电沉积Sn-Ni合金电化学行为的影响">        3.2.1 K₄P₂O₇·3H₂O对电沉积Sn-Ni合金电化学行为的影响
        3.2.2 辅助配位剂对电沉积Sn-Ni合金电化学行为的影响
        3.2.3 NH4Cl对电沉积Sn-Ni合金电化学行为的影响
        3.2.4 糖精钠对电沉积Sn-Ni合金电化学行为的影响
    3.3 本章小结
第四章 焦磷酸盐体系电沉积Sn-Ni合金的工艺研究
    4.1 镀液成分及工艺参数对工作电流密度的影响
4P₂O₇·3H₂O对工作电流密度的影响">        4.1.1 配位剂K₄P₂O₇·3H₂O对工作电流密度的影响
        4.1.2 辅助配位剂对工作电流密度的影响
        4.1.3 锡镍离子总摩尔浓度对工作电流密度的影响
2+/Ni²⁺（摩尔浓度比）对工作电流密度的影响">        4.1.4 Sn²⁺/Ni²⁺（摩尔浓度比）对工作电流密度的影响
        4.1.5 NH4Cl对工作电流密度的影响
        4.1.6 糖精钠对工作电流密度的影响
        4.1.7 温度对工作电流密度的影响
        4.1.8 PH对工作电流密度的影响
    4.2 镀液成分对Sn-Ni合金镀层镍含量的影响
2+/Sn²⁺ （摩尔浓度比）对镀层镍含量的影响">        4.2.1 Ni²⁺/Sn²⁺ （摩尔浓度比）对镀层镍含量的影响
4P₂O₇·3H₂O对镀层镍含量的影响">        4.2.2 配位剂K₄P₂O₇·3H₂O对镀层镍含量的影响
        4.2.3 辅助配位剂对镀层镍含量的影响
        4.2.4 锡镍离子总摩尔浓度对镀层镍含量的影响
        4.2.5 NH4Cl对镀层镍含量的影响
        4.2.6 糖精钠对镀层镍含量的影响
        4.2.7 温度对镀层镍含量的影响
        4.2.8 pH对镀层镍含量的影响
        4.2.9 电流密度对镀层镍含量的影响
    4.3 镀液性能测试
        4.3.1 镀液分散能力
        4.3.2 镀液深镀能力
        4.3.3 镀液稳定性
    4.4 本章小结
第五章 Sn-Ni合金镀层耐腐蚀性研究
2SO₄ 溶液中的腐蚀行为">    5.1 Sn-Ni合金镀层在H₂SO₄ 溶液中的腐蚀行为
        5.1.1 镍含量不同的Sn-Ni合金镀层的微观形貌
        5.1.2 镍含量不同的Sn-Ni合金镀层的相组织结构
        5.1.3 电化学测试结果
    5.2 Sn-Ni合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为
        5.2.1 镀层的形貌
        5.2.2 镀层的XPS分析
        5.2.3 镀层的XRD谱图
    5.3 本章小结
第六章 复合电镀Sn-Ni/氟化石墨烯的工艺及耐腐蚀性能研究
    6.1 氟化石墨烯的特性
    6.2 Sn-Ni/氟化石墨烯复合镀层的表征
        6.2.1 Sn-Ni/氟化石墨烯复合镀层的微观形貌
        6.2.2 复合镀层的Raman分析
        6.2.3 复合镀层的XPS分析
        6.2.4 复合镀层的XRD谱图
    6.3 Sn-Ni/氟化石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能
    6.4 本章小结
第七章 总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文、专利



本文编号：3157016