AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P/Ni-Sn-P双镀层的制备及研究

发布时间：2022-02-18 22:51

　　金属镁及镁合金由于具有密度小、比强度、比刚度和比弹性模量高以及良好的抗冲击性、可焊接性和尺寸稳定性、抗磁性干扰性和易于回收等优点,可替代部分金属以及塑料制品,在交通领域、航空航天、3C产品、军工装备等行业都展示了广阔的应用空间,被誉为“21世纪绿色工程材料”。但镁合金的化学和电化学活性非常高,导致其耐蚀性很差,严重阻碍了其大规模推广应用。对镁合金进行表面处理,可以有效提高其耐蚀性。在现有表面处理工艺中,化学镀操作简单,成本低,成为应用前景广阔的工艺之一。本文采用正交试验,优化了AZ91D镁合金表面一次化学镀Ni-P镀层的实验配方及工艺参数,还研究了HF浓度对基体表面一次Ni-P镀层的影响。在Ni-P镀层的基础上进行了二次化学镀Ni-Sn-P镀层,以进一步提高基体的耐蚀性。同时研究了镀液PH值、温度、Na2SnO3浓度及热处理温度对二次化学镀Ni-Sn-P镀层的影响。得出以下主要结论：AZ91D镁合金表面一次化学镀Ni-P镀层的最佳配方为：次亚磷酸钠25g/L、柠檬酸15g/L、PH值为7.5、温度为80℃。在此条件下得到的镀层表面均匀致密、平整度较好,耐腐蚀性能较AZ91D镁合金基体有... 

【文章来源】：华东理工大学上海市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁及镁合金
        1.1.1 镁的基本性质与特点
        1.1.2 镁合金的性质与特点
        1.1.3 镁合金的分类
        1.1.4 镁合金的应用与发展
    1.2 镁合金的腐蚀
        1.2.1 化学腐蚀
        1.2.2 电偶腐蚀
        1.2.3 点腐蚀
        1.2.4 孔隙腐蚀
        1.2.5 应力腐蚀
        1.2.6 疲劳腐蚀
    1.3 镁合金的表面处理技术
        1.3.1 化学转化膜
        1.3.2 阳极氧化
        1.3.3 微弧氧化
        1.3.4 表面渗层
        1.3.5 有机涂层
        1.3.6 激光表面熔覆
        1.3.7 金属涂层
    1.4 化学镀
        1.4.1 化学镀概述
        1.4.2 化学镀原理
    1.5 镁合金的化学镀
        1.5.1 镁合金化学镀Ni-P
        1.5.2 镁合金化学镀Ni-Sn-P
        1.5.3 镁合金化学镀双镀层
    1.6 课题目的与研究内容
        1.6.1 课题目的
        1.6.2 研究内容
第2章 试验方法
    2.1 主要实验材料及仪器
        2.1.1 实验材料及规格
        2.1.2 主要实验药品
        2.1.3 主要实验仪器
    2.2 化学镀工艺流程
        2.2.1 丙酮超声波清洗
        2.2.2 碱洗
        2.2.3 酸洗
        2.2.4 活化
        2.2.5 化学镀Ni-P
        2.2.6 化学镀Ni-Sn-P
    2.3 热处理工艺
    2.4 化学镀层主要测试方法
        2.4.1 镀层厚度及镀速
        2.4.2 镀液缓冲性能
        2.4.3 镀层表面形貌
        2.4.4 镀层成分分析
        2.4.5 镀层物相结构
        2.4.6 镀层显微硬度
        2.4.7 镀层耐腐蚀性能
    2.5 本章小结
第3章 AZ91D镁合金表面一次化学镀Ni-P镀层的研究
    3.1 前沿
    3.2 正交试验优化AZ91D镁合金表面一次化学镀Ni-P镀层及工艺
        3.2.1 正交试验因素及水平
        3.2.2 正交试验结果分析
    3.3 AZ91D镁合金表面一次化学镀Ni-P镀层性能分析
        3.3.1 表面形貌分析
        3.3.2 成分分析
        3.3.3 物相结构分析
        3.3.4 显微硬度分析
        3.3.5 耐腐蚀性分析
    3.4 HF浓度对一次化学镀Ni-P镀层的作用及影响
        3.4.1 镀液镀速
        3.4.2 镀液缓冲性能分析
        3.4.3 表面形貌分析
        3.4.4 耐腐蚀性分析
    3.5 本章小结
第4章 AZ91D镁合金表面二次化学镀Ni-Sn-P镀层的制备与研究
    4.1 前沿
    4.2 AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P/Ni-Sn-P双镀层性能分析
        4.2.1 镀液配方及其工艺
        4.2.2 表面形貌分析
        4.2.3 成分分析
        4.2.4 物相结构分析
        4.2.5 显微硬度分析
        4.2.6 耐腐蚀性分析
    4.3 PH值对AZ91D镁合金表面二次化学镀Ni-Sn-P镀层的影响
        4.3.1 镀液镀速分析
        4.3.2 表面微观形貌及成分分析
        4.3.3 物相结构分析
        4.3.4 耐腐蚀性分析
    4.4 温度对AZ91D镁合金表面二次化学镀Ni-Sn-P镀层的影响
        4.4.1 镀液镀速分析
        4.4.2 表面微观形貌及成分分析
        4.4.3 物相结构分析
        4.4.4 耐腐蚀性分析
    4.5 Na_2SnO_3浓度对AZ91D镁合金表面二次化学镀Ni-Sn-P镀层的影响
        4.5.1 表面微观形貌及成分分析
        4.5.2 物相结构分析
        4.5.3 耐腐蚀性分析
    4.6 热处理对AZ91D镁合金表面二次化学镀Ni-Sn-P镀层的影响
        4.6.1 表面微观形貌分析
        4.6.2 物相结构分析
        4.6.3 耐腐蚀性分析
    4.7 本章小结
第5章 总结及工作展望
    5.1 总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型三元复合络合剂体系对AZ91D镁合金表面酸性化学镀Ni-P的影响（英文）[J]. 王慧龙,刘凌云,姜文凤.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[2]AZ91镁合金化学转化膜的制备及耐蚀性能的研究[J]. 王明,邵忠财,张庆芳,孟冬梅.  电镀与精饰. 2014(01)
[3]AZ31镁合金表面化学气相沉积钨涂层工艺及其耐蚀性和耐磨性[J]. 李思思,马捷,贾平平,魏建忠.  中国表面工程. 2014(01)
[4]NH4HF2浓度对AZ91D镁合金化学镀镍过程及镀层性能的影响[J]. 张立香,卢建树.  材料保护. 2013(10)
[5]Ni-Sn-P化学镀层对镁合金耐蚀性能的影响[J]. 刘克铭,马壮,李海玉,王楠.  热加工工艺. 2013(08)
[6]镁合金表面激光熔覆Al-Si合金涂层的组织和耐磨性[J]. 孙荣禄,牛伟,雷贻文.  材料热处理学报. 2012(11)
[7]可降解镁合金医疗器械的研发现状[J]. 周维瑞,郑玉峰.  中国医疗器械信息. 2012(07)
[8]镁合金复合有机涂层的研究现状与展望[J]. 宋东福,农登登,戚文军,龙思远,陶登军.  材料研究与应用. 2012(02)
[9]AZ 31镁合金化学镀Ni-Cu-Sn-P前处理工艺的研究[J]. 朱丹,丁毅,朱婧,王娟,马立群.  电镀与环保. 2012(03)
[10]不同激光功率下镁合金表面激光熔覆Ni60合金涂层的显微组织和磨损性能[J]. 葛亚琼,王文先.  中国表面工程. 2012(01)

博士论文
[1]AZ91D镁合金化学镀镍基合金的微观结构与耐腐蚀性能[D]. 张文雪.吉林大学 2008
[2]镁合金表面有机涂层和化学镀层的研究[D]. 李光玉.吉林大学 2006

硕士论文
[1]AZ91D镁合金直接化学镀镍工艺与性能研究[D]. 白清友.哈尔滨工业大学 2013
[2]pH值对镁合金化学镀镍影响机理的研究[D]. 刘岭松.湖南大学 2012
[3]AZ91D镁合金直接化学镀镍研究[D]. 贾启华.燕山大学 2012
[4]锌铝合金表面化学镀镍层施镀工艺及其热处理研究[D]. 周华.兰州理工大学 2011
[5]AZ31镁合金直接化学镀镍磷合金研究[D]. 谢骏.江西理工大学 2010
[6]镁合金化学镀镍工艺研究[D]. 胡荣.沈阳理工大学 2010
[7]AZ91D镁合金化学镀Ni-P/Ni-B[D]. 丁玉俊.吉林大学 2006



本文编号：3631700