稀土盐对316L不锈钢表面电镀Pd系合金膜性能影响

发布时间：2017-10-05 10:28

  本文关键词：稀土盐对316L不锈钢表面电镀Pd系合金膜性能影响

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【摘要】：本文通过分别在Pd-Ni和Pd-Cu基础镀液中添加稀土化合物的方法,改善镀层性能。使用电子扫描显微镜(SEM)表征了镀层表面形貌,X射线衍射(XRD)分析了镀层晶粒度的改变,能谱(EDS)分析镀层元素组成。由电镜图片可以看出加入稀土化合物后镀层变的更加均匀,XRD分析加入稀土化合物后镀层晶粒度变小。EDS结果表明稀土化合物对镀层元素影响不大。电化学测试表明稀土化合物能够提升镀层的自腐蚀电位,减小自腐蚀电流,挂片实验直观的说明稀土化合物提升了镀层在高温硫酸中的耐腐蚀能力。另外稀土化合物的加入提升了镀层的硬度和结合力,降低了孔隙率。远近阴极法测试镀液的分散能力表明稀土化合物能够使镀液中电流分布更加均匀,而且电沉积过程中的阴极极化度得到了提升。通过监测连续电镀过程中参数变化情况,确定镀液pH的有效区间为8.2-8.9,pH值下降到7.9以后镀层出现缺镀现象,镀液pH值在8.0以下镀层的孔隙率明显升高,镀层性能达不到要求。镀液pH值下降到8.2以下电镀Pd膜失去对基体的保护作用。镀液浓度降到14.19g·L-1以下膜层的质量开始下降,电流效率从最初的90%左右下降到38.89%。镀液浓度下降到11.89 g·L-1后镀层的孔隙率开始增高。镀液浓度下降到10.990g·L-1以下电镀膜层失去对基体的保护作用。镀层浓度下降到10.01 g·L-1后镀层结合力开始下降。镀液浓度下降到6.1g·L-1后电镀膜层不能完全覆盖基体。恢复镀液电沉积得到的镀层物理性能、对基体的保护能力都恢复到与新配镀液得到膜层相同的水平。
【关键词】：316L不锈钢 稀土盐 Pd系合金 电镀 耐蚀性能
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-26
• 1.1 稀土元素概述14-15
• 1.2 稀土的应用15-18
• 1.2.1 稀土添加剂在表面处理中的应用15-16
• 1.2.2 稀土添加剂在不同镀种中的应用16-17
• 1.2.3 稀土添加剂影响电镀过程机理17-18
• 1.3 不锈钢及耐腐蚀性能概述18-24
• 1.3.1 不锈钢材料简介18-19
• 1.3.2 不锈钢在高温还原性介质中的耐腐蚀性能19-20
• 1.3.3 提高不锈钢耐蚀性能的技术20-24
• 1.4 电沉积钯系合金工艺研究24-25
• 1.5 本课题研究内容及意义25-26
• 第二章 实验方法26-34
• 2.1 实验材料和试剂26
• 2.2 电镀工艺26-27
• 2.3 电镀Pd系合金膜性能测试27-30
• 2.3.1 镀膜表面形貌及其元素分析27-28
• 2.3.2 镀膜X射线衍射分析28
• 2.3.3 镀膜硬度测试28
• 2.3.4 镀膜结合力测试28
• 2.3.5 镀膜孔隙率试验28-29
• 2.3.6 镀膜极化曲线测试29-30
• 2.3.7 失重实验30
• 2.4 镀液性能30-32
• 2.4.1 镀液阴极极化曲线测试30-31
• 2.4.2 镀液分散能力测试31-32
• 2.5 镀液中Pd浓度的测定32-34
• 第三章 CeCl_3在电沉积Pd-Ni合金中的作用34-46
• 3.1 前言34
• 3.2 Pd-Ni镀层形貌及成分分析34-36
• 3.3 Pd-Ni镀层XRD分析36-37
• 3.4 Pd-Ni镀层硬度37-38
• 3.5 Pd-Ni合金镀层结合力38-39
• 3.6 Pd-Ni镀层孔隙率39-40
• 3.7 Pd-Ni镀层电化学测试40-41
• 3.8 失重实验测试41-42
• 3.9 Pd-Ni镀液分散能力分析42-44
• 3.10 本章结论44-46
• 第四章 稀土盐对Pd-Cu镀膜性能的影响研究46-60
• 4.1 前言46
• 4.2 膜层表面形貌及元素分析46-48
• 4.3 膜层XRD测试分析48-50
• 4.4 镀层硬度50
• 4.5 镀层结合力50-51
• 4.6 镀层孔隙率51-52
• 4.7 镀层电化学测试52-54
• 4.8 失重实验测试54-55
• 4.9 电流效率55-56
• 4.10 镀液分散能力测试56-57
• 4.11 镀液阴极极化曲线分析57-58
• 4.12 结论58-60
• 第五章 Pd镀液失效和维护60-70
• 5.0 前言60
• 5.1 Pd镀液连续电镀行为研究60
• 5.2 连续电镀过程中pH对镀液性能的影响60-62
• 5.3 电镀效率与时间和镀液浓度的关系62-65
• 5.4 连续电镀试样性能检测65-67
• 5.4.1 连续电镀试样挂片实验65-66
• 5.4.2 连续电镀试样孔隙率测试66
• 5.4.3 连续电镀试样结合力测试66-67
• 5.5 镀液恢复67-68
• 5.5.1 镀液恢复影响因素67
• 5.5.2 镀液恢复过程67-68
• 5.5.3 恢复镀液电镀膜层性能测试68
• 5.6 结论68-70
• 第六章 总结论70-72
• 参考文献72-78
• 研究成果及发表的学术论文78-80
• 致谢80-82
• 作者及导师简介82-83
• 附件83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：976282