镍钨合金镀层的制备及性能研究

发布时间：2017-08-06 16:09

  本文关键词：镍钨合金镀层的制备及性能研究

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【摘要】：化学镀Ni-W-P镀层具备硬度高、镀层厚度均匀、耐蚀性且耐磨性好等优势,于是,制备优质的镍钨合金镀层近年来成为世界各国的钻研的热门。实验采用化学镀法制备了Ni-W-P合金镀层,用SEM、XRD、电化学、点滴实验、硬度等测试手段对其性能进行表征。在钢铁表面制备了Ni-W-P合金镀层。研究了钨酸钠、硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、温度等工艺参数对化学镀镍层沉积速度、点滴时间、电化学性能等的影响,通过正交实验优化出了化学镀Ni-W-P合金镀层的较佳工艺配方:35g·L 1硫酸镍,15g·L 1钨酸钠,35g·L 1次亚磷酸钠,30g·L 1硫酸铵,32g·L 1柠檬酸钠,8g·L 1苹果酸,15ml·L 1乳酸,2-5mg·L 1碘酸钾,1mg·L 1硫脲,镀液p H值为4.8-5.1,温度为88℃。制备的Ni-W-P合金镀层结构呈现典型的高磷非晶态,其磷含量达11.1%。Ni-W-P合金镀层点滴时间为70s,耐蚀性略低于Ni-P镀层的76s,但其硬度为679.18HV,较镍磷合金镀层(562.14HV)和基体(268.1HV)分别提高了约117.04HV和411.08HV。结合力测试结果发现Ni-W-P合金镀层的结合力强于Ni-P镀层。对制备的Ni-W-P合金镀层进行热处理。研究了200—800℃下热处理对镀层性能的影响,结果表明随着热处理温度的升高,镀层由非晶态逐步转化成为晶态,硬度呈现先增大后减小的趋势。当温度达到400℃时,衍射峰增强,镀层的胞状物边缘变得模糊,镀层的硬度值最大为1070.1HV,磨损量最小为5.3mg。化学镀Ni-W-P合金镀液的使用寿命。采用补加方法测出镀液的循环寿命为5MTO,在使用周期内镀液的沉积速度稳定在11μm·h-1以上,镀态硬度在670HV左右。
【关键词】：化学镀 Ni-W-P镀层 镀速 耐蚀性
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 第1章 绪论12-26
• 1.1 化学镀镍技术概述12-13
• 1.2 化学镀镍发展史13-14
• 1.3 化学镀镍镀液的研究进展14-16
• 1.3.1 镀液成分14-15
• 1.3.2 改变工艺条件15-16
• 1.4 化学镀镍磷基多元合金的发展16-19
• 1.4.1 不同基体化学镀镍的研究16-18
• 1.4.2 化学镀镍磷基多元合金的发展18-19
• 1.5 化学镀Ni-W-P合金镀层技术19-24
• 1.5.1 化学镀Ni-W-P合金镀层沉淀机理19-22
• 1.5.2 化学镀Ni-W-P合金研究现状及存在问题22-24
• 1.6 研究的目的、意义及内容24-26
• 1.6.1 研究的目的和意义24
• 1.6.2 研究内容24-26
• 第2章 试验工艺与检测方法26-35
• 2.1 实验材料26
• 2.2 实验药品26-27
• 2.3 实验仪器27
• 2.4 实验工艺流程27-28
• 2.5 前处理28-30
• 2.5.1 除油28-29
• 2.5.2 酸洗29-30
• 2.5.3 活化30
• 2.6 化学镀液成分的确定与溶液的配制30-32
• 2.6.1 镀液成分的确定30-31
• 2.6.2 化学镀镍镀液的配制31-32
• 2.7 Ni-W-P合金镀层性能的检测方法32-35
• 2.7.1 镀层表观等级的评定32
• 2.7.2 镀层沉积速度的测定32
• 2.7.3 镀层硬度的测定32-33
• 2.7.4 镀层耐蚀性能测试33
• 2.7.5 镀层的表面微观形貌和组成的检测33
• 2.7.6 镀层的耐磨性测试33-34
• 2.7.7 镀层结合力的测试34-35
• 第3章 化学镀Ni-W-P合金镀层工艺优化35-61
• 3.1 单因素试验35-48
• 3.1.1 钨酸钠浓度对Ni-W-P合金镀层性能的影响35-39
• 3.1.2 硫酸镍对Ni-W-P膜层性能的影响39-42
• 3.1.3 次亚磷酸钠浓度对Ni-W-P合金镀层性能的影响42-45
• 3.1.4 乳酸对Ni-W-P膜层性能的影响45-48
• 3.2 正交试验48-53
• 3.3 最佳工艺下Ni-W-P合金镀层的性能研究53-58
• 3.3.1 点滴实验测试53
• 3.3.2 电化学测试53-55
• 3.3.3 镀层硬度测试55-56
• 3.3.4 镀层结合力测试56
• 3.3.5 镀态镀层X射线衍射结构分析56-57
• 3.3.6 镀态镀层扫描电镜表观形貌分析57-58
• 3.4 本章小结58-61
• 第4章 热处理工艺对Ni-W-P合金镀层组织结构和性能的影响研究61-68
• 4.1 不同温度热处理下Ni-W-P合金镀层的XRD测试61-62
• 4.2 不同热处理温度下Ni-W-P合金镀层的硬度测试62-63
• 4.3 不同温度热处理下Ni-W-P合金镀层的耐磨性测试63-64
• 4.4 不同温度热处理下Ni-W-P合金镀层的SEM测试64-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第5章 化学镀Ni-W-P合金镀层最佳工艺配方镀液寿命的研究68-73
• 5.1 镀液寿命测试68-69
• 5.2 镀层的性能测试69-72
• 5.2.1 镀层的厚度和沉积速度测试69-71
• 5.2.2 镀层的SEM测试71-72
• 5.3 本章小结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果83-84
• 致谢84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谢明立,储凯,付健;镍-磷合金化学镀镀层成分及时效处理温度对镀层组织性能的影响[J];表面技术;1998年02期

2 张放,段英贤;化学镀在模具上的应用及修复[J];表面技术;2003年04期

3 杨富国;廖丽萍;邓应财;阮善菊;;不锈钢化学镀镍工艺研究[J];表面技术;2010年06期

4 郑筱梅,李自林;全光亮化学镀镍液的组成优化及寿命研究[J];材料保护;2003年11期

5 宁铮;赵晴;陈庆龙;朱文辉;王帅星;;钛合金化学镀镍层结合力影响因素探讨[J];材料保护;2010年02期

6 邵谦;杨玉香;葛圣松;;空心玻璃微珠表面化学镀镍活化新工艺[J];材料工程;2007年08期

7 郑振;李宁;黎德育;;稳定剂对低磷化学镀镍液及镀层的影响[J];电镀与环保;2009年01期

8 张颖;陶珍东;汪娟;姚明明;;超声振荡辅助化学镀镍及其性能研究[J];电镀与涂饰;2009年10期

9 刘西德;柏冬;;玻璃纤维表面化学镀镍的研究[J];化工技术与开发;2009年01期

10 张红娟;刘治虎;;热处理对铝合金表面化学镀镍层性能的影响[J];热处理技术与装备;2014年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 谢治辉;镁合金化学镀镍溶液及其界面反应机理研究[D];湖南大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 何金国;AZ91D镁合金化学镀Ni-P及Ni-W-P的研究[D];吉林大学;2006年

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本文编号：630503