电解厚镍的制备及热轧工艺对其性能影响的研究

发布时间：2020-11-13 09:33

　　 目前,国内制备的电解厚镍与国外相比,其应用于电镀阳极时,出现溶解后疏松、不均匀、阳极残渣量大等问题。鉴于此,本文对国内的电解厚镍进行二次电沉积,并借助Gleeble3500热模拟试验机对电解厚镍进行热轧加工。系统研究了电解厚镍前处理工艺、电沉积工艺以及后处理热轧工艺对其性能的影响,利用场发射扫描电子显微镜、金相显微镜观察镀层的微观形貌及组织的变化;采用X射线衍射仪测试镀层的晶面取向、内应力及晶粒度的变化;并通过电化学工作站分析了镀层的电化学性能。主要工作和研究结果如下:(1)前处理采用浸蚀+活化工艺,可在钛母板上沉积出结晶细小、均匀致密的镍始极片,该前处理工艺有效地降低了镍层内应力,使始极片与钛母板有一定的结合强度,且又易从母板上剥离,不爆皮。其中浸蚀工艺为氢氟酸+硝酸+双氧水溶液体系,活化工艺为氟硼酸钠+硝酸钠溶液体系。(2)十二烷基硫酸钠作为一种阴离子表面活性剂,有良好的润湿作用,当添加量为0.075g/L时能有效防止针孔的产生,使镍层表面完整,无明显缺陷。糖精钠和硫酸铈两种添加剂均可提高镀液的阴极极化,细化镍层晶粒;两种添加剂都会改变镍层晶面取向,但均不能使(220)晶面取向择优;加入糖精钠和硫酸铈获取的镍层在电镀镍液中,自腐蚀电位变小,腐蚀倾向变大,易产生化学溶解,不利于作为电镀阳极。(3)电沉积厚镍过程中,采用循环过滤有效减小了浓差极化,但会使润湿剂大量减少,造成镍层表面麻点增多,严重影响镀层质量;采用辅助阴极改善了电流分布,消除了镍瘤,提高了生产效率,但是镍层表面产生大量的气孔,影响镀层质量;采用阴极移动减少了镍层的针孔、麻点等弊病,提高了镍层的质量,同时通过阴极移动还可以有效减少镍瘤的生成,提高了电解厚镍质量和生产效率。(4)电解厚镍在不同的应变速率和变形温度条件下进行等温压缩试验,结果表明:经过热轧后的电解厚镍,其组织均匀、致密;应变速率、应变量以及应变温度对电解厚镍的金相组织、晶面取向、亚晶尺寸、耐蚀性以及溶解性能均有影响,在热轧应变速率为1S-1、形变量为30%、温度为1100℃时,电解厚镍与国外INCO镍有着相似的性能,晶面取向均沿(220)择优,并且它们具有十分相似的阳极溶解过程。
【学位单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TF815;TG339
【部分图文】：

1-1 国内某公司电解厚镍作为阳极溶解后的形貌(a：截面形貌；b：表面形貌ig.1-1 The Morphology of a Company in China Electrolytic Thick Nickel asAnode Dissolved(a： Cross Sectional Morphology; b： Surface Topography)aba b

1-1 国内某公司电解厚镍作为阳极溶解后的形貌(a：截面形貌；b：表面形Fig.1-1 The Morphology of a Company in China Electrolytic Thick Nickel asAnodeDissolved(a： Cross Sectional Morphology; b： Surface Topography)ab

2-2 实验装置图(①-水浴锅；②-电镀槽；③-电镀液；④-金川粗镍；⑤-镍始极片⑥-直流电源).2-2 Experimental Device Diagram(①-Water Bath；②-Plating Bath；③-Plating Solu④-JNMC Crude Nickel；⑤-Nickel Starting Sheet；⑥-DC Power Supply) 电解厚镍镀液维护电解厚镍的制备周期较长，因此实验过程中需要不断补加添加剂以及调。实验中电解液为 3L，当通电量为 86.4A·h 时，按 750mg/L 的量添加硫酸钠。实验使用 pH 计测量槽液 pH 值，当 pH 值偏高，使用 5%的稀 pH 值；当 pH 值偏低，使用氨水调节其 pH 值。 热轧实验
【共引文献】

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本文编号：2882045