含硫添加剂含量对电铸镍沉积层组织和性能的影响
电镀镍镀液镀层性能影响因素大揭秘
电镀镍镀液镀层性能影响因素大揭秘①镀镍液采用硫酸镍作为主盐。
很少将硫酸镍用于高电流密度电镀,因为它镍含量较低,溶解度也较小,得不到高浓度的理想溶液。
但如果复盐硫酸镍铵电解液中如果含有铵离子时,所得到的镍层就会比较坚硬,可用来制取有较高硬度的镍层。
②电镀镍镀液中必须加入阳极活化剂,保证容易钝化的镍阳极正常溶解。
综合性价比,氯化钠是最常用的较为理想的阳极活化剂,其通过在镍阳极的特性吸附,保证了镍阳极的正常溶解,同时也能提高镀液电导率和阴极分散能力。
氯化钠含量不能过多,也不能过少。
含量过多,镀层脆,光泽度低;含量过低,镀层质量差。
③生产中常用作导电盐的是硫酸钠和硫酸镁。
加入硫酸和硫酸镁能有效提高镀液导电性和分散能力,降低施镀的温度,同时硫酸镁还能使镀镍层白而柔软。
④加入硼酸作缓冲剂,防止生产中镀液酸度的急剧变化。
但要注意的是,如果硼酸含量过高,镀液温度较低时会结晶析出。
硼酸不但具有缓冲作用,还能改善镀镍层与基体金属的结合力,提高阴极极化和镀液的导电性,使烧焦电流密度提高。
⑤向镀液中加入双氧水、过硼酸钠等氧化剂作防针孔剂。
为减少电镀镍过程中,降低或消除阴极上析出的氢气防止其在电极表面滞留在镀层中形成肉眼可见的微小针孔和麻点。
双氧水分解产物是水和氧气,无副产物生成,所以普遍使用。
⑥在镀镍液中,常用润湿剂十二烷基硫酸钠等来降低电极与镀液界面张力,使形成的氢气很难在电极表面滞留,防止产生针孔和麻点。
十二烷基硫酸钠缺点是易起泡,用量少,效果不明显;用量多,泡沫就多,不易清洗。
⑦正常生产情况下,镀镍液pH值是缓慢上升的。
pH值低时,电流效率降低,可加入3%氢氧化钠调整。
当pH值超过6或者接近于中性时,就会生成氢氧化镍沉淀使镀层剥落、发脆、深孔难于沉积等。
用3%硫酸溶液调整。
⑧减少针孔和麻点、增大电流密度,提高光亮度,减小毛刺少不了搅拌。
搅拌方式有阴极移动、压缩空气搅拌、连续循环过滤搅拌或三者方式的组合使用。
⑨施镀电流密度与镀液的温度、镍离子浓度、酸度及添加剂等有密切关系。
含硫活性电解镍板的研究
送贵金属
净化
图 1 生产含硫活性电解镍板工艺流程
解新液中添加一定比例的携硫添加剂,携硫添加剂 的加入改变了镍离子的生长晶型。通过试验研究 辅助添加剂对生产含硫活性电解镍板的影响,试验 结果见表 2。
表 2 辅助添加剂的类型及配比、含硫成分与物理外观质量
序号 添加剂类型及配比(/ mg·L-1) 硫含量/%
的电解条件下通过一定的时间产出镍板,再进行漂洗、晾干、计量,最后取样分析镍板的含硫成分。阳极液送镍电解净化工
序处理,循环使用,试验中产出的阳极泥和残极与镍电解生产系统产出的阳极泥和残极共同集中处理。
关键词:电镀;电解液;镍;硫;添加剂
中图分类号:TQ153.1+2
文献标识码:A
文章编号:1004-4620(201为电镀行业不可缺少的原料,同 普通电解镍相比,在电镀工艺中有如下优点:1)在 较高电流密度下使用也不会钝化;2)有很高的化学 溶解活性;3)在较负的电位下即开始溶解,可节省 5%左右的电能;4)溶解残渣是硫化镍,镀液中有铜 离子存在时会生成硫化铜沉淀,减少铜的污染;5) 残渣量较少;6)溶解时不会形成麻点腐蚀 。 [1-5] 随 着我国对电镀镍工艺要求的日益提高,以及引进国 际上先进的电镀镍工艺技术,含硫活性镍将会得到 越来越广泛的应用。
格为 400 mm×350 mm×(50~60)mm。其化学成 分 为 :Ni>65%;Co 0.8%~1.0%;Cu<5%;Fe<
1.9%;S 22%~25%。阴极采用镍电解车间生产普
通电镍用始极片。 1.2 试验步骤
以镍电解净化后的新液为电解液,在电解液中
加入微量携硫添加剂、辅助添加剂后进行电解,在
一定的电解条件下通过一定的时间产出镍板,再进
有机添加剂对电沉积Ni—Fe纳米合金的影响
() 4 没有溶胶凝胶法繁杂 的后续过程 ,以直接 获得 可
具有硬度大 、 耐腐蚀性能优 良的 N—e i 纳米合金。 F
大批量的纳米晶体材料;5 投资低 , () 产率高 ;6 技术 () 难度较小 , 岂灵活 , T _ 易于控制 , 很容易 由实验室 向工
n mi al tb e o sd r b l ad a d w l r t r o ,a d S M ral y s ra e f au e e n t t st a h l y p n l a c y sa l ,c n ie a l h r n el o— o f n E f lo u fc e t r s d mo s a e t e a e a e l y p o r h t l
关键词 : 积 ; i e 电沉 N— 纳米合金 ; F 有机添加剂
中图分类号 : Q 5 T 13 文献标识码 : A 文章编号 :6 26 1 (06 0 - 0 -5 17 -5 0 2 0 )40 90 0
Efe t f Or a c Add tv s o e t o e o ie NiFe Na o ie l y M a e i l f c s o g ni ii e n El c r d p st d - n sz d Alo t ra s
Ab t a t T e ef cs o i id fo g nc a dt e sr c : h f t fs k n s o r a i d i v s e x i s c h rn o ma n,s d u l u y u ft ,s d u c t t ,c — a c a i ,c u f i o i m a r ls l e o i m i a e e a r
《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》
《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》篇一一、引言电沉积技术是一种重要的表面处理技术,通过在电解液中施加电流,使金属离子在电极表面发生还原反应,从而形成金属镀层。
Ni-W-P合金镀层因其优异的耐腐蚀性、耐磨性和硬度等特性,被广泛应用于机械、化工、海洋工程等领域。
然而,电沉积过程中,镀液成分和添加剂的种类及浓度对镀层性能的影响至关重要。
本文旨在研究镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层的影响,为优化电沉积工艺提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所用材料包括Ni盐、W盐、P盐等主盐,以及各种添加剂。
所有试剂均为分析纯,使用前未进行进一步处理。
2. 实验方法采用电沉积法在不锈钢基体上制备Ni-W-P合金镀层。
通过改变镀液中主盐的浓度、添加剂的种类及浓度,研究各因素对镀层性能的影响。
采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对镀层进行表征。
三、实验结果与分析1. 镀液成分对镀层性能的影响(1)主盐浓度的影响实验结果表明,随着Ni盐浓度的增加,镀层的硬度逐渐提高,但当浓度过高时,镀层的孔隙率增加,耐腐蚀性降低。
W盐和P 盐的浓度对镀层性能也有显著影响,适当的W和P含量有助于提高镀层的硬度和耐腐蚀性。
(2)镀液pH值的影响镀液pH值对镀层的沉积速度和性能有重要影响。
当pH值过低时,镀层表面粗糙,孔隙率增加;当pH值过高时,沉积速度减慢,镀层性能下降。
因此,需要控制合适的pH值以获得性能优良的镀层。
2. 添加剂对镀层性能的影响(1)光亮剂的影响光亮剂可以改善镀层的外观,使其更加光滑、均匀。
不同种类的光亮剂对镀层性能的影响不同,需要选择合适的光亮剂及其浓度。
(2)润湿剂的影响润湿剂可以降低镀液表面张力,提高镀层的均匀性和附着力。
适量的润湿剂有助于获得性能优良的镀层。
(3)其他添加剂的影响其他添加剂如防针孔剂、应力消除剂等也可以改善镀层的性能。
这些添加剂通过影响电沉积过程中的电化学反应、结晶过程等机制来提高镀层的性能。
《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》
《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,电沉积技术因其高效、环保、低成本等优点,被广泛应用于各种金属及合金的表面处理。
其中,Ni-W-P合金镀层因其良好的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性,在众多领域中得到了广泛的应用。
本文旨在研究镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层的影响,以期为实际应用提供理论支持。
二、镀液成分的影响1. 主盐浓度主盐浓度是影响电沉积过程的重要因素。
当镀液中Ni2+、W6+和PO43-的浓度适当提高时,镀层的沉积速率会随之增加。
然而,过高的浓度可能导致镀层内部应力增大,从而影响镀层的性能。
因此,在保证镀层性能的前提下,应选择合适的主盐浓度。
2. 金属离子比例Ni、W和P元素的含量比例对镀层的性能有着显著影响。
当W和P的含量适中时,镀层表现出良好的硬度和耐磨性。
而过高的P含量可能导致镀层脆性增加,影响其应用。
因此,需要优化金属离子比例,以获得性能优良的Ni-W-P合金镀层。
三、添加剂的影响电沉积过程中,添加剂的作用不可忽视。
添加剂可以改善镀液的导电性、均匀性以及镀层的表面质量。
常见的添加剂包括表面活性剂、光泽剂、应力消除剂等。
这些添加剂能够在电沉积过程中吸附在镀层表面,改变镀层的生长方式,从而提高镀层的性能。
四、实验方法与结果分析本部分通过电化学方法,研究不同镀液成分和添加剂对Ni-W-P合金镀层的影响。
实验中,我们分别调整了镀液中主盐浓度、金属离子比例以及添加剂的种类和浓度,观察了不同条件下电沉积得到的Ni-W-P合金镀层的形貌、结构和性能。
实验结果表明,适当的提高镀液中主盐浓度和W、P含量,可以显著提高镀层的硬度和耐磨性。
同时,添加适量的添加剂可以进一步改善镀层的表面质量,提高其均匀性和光泽度。
然而,过高的P含量或添加剂浓度可能导致镀层内部应力增大,影响其应用。
五、结论通过对镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究,我们发现,在保证镀层性能的前提下,应选择合适的主盐浓度和金属离子比例。
含硫介质中化学镀Ni-P合金镀层耐蚀性研究
定稿日期:2005210225基金项目:陕西省教育厅基金项目“高硫原油炼制设备的腐蚀与防护”(02jc15)作者简介:冯拉俊,1957年生,男,博士,教授,研究方向为金属的腐蚀与防护含硫介质中化学镀Ni -P 合金镀层耐蚀性研究冯拉俊 马小菊 雷阿利(西安理工大学材料科学与工程学院西安710048)摘要:用场发射扫描电子显微镜、X 射线光电子能谱仪及X 射线衍射仪分析Ni -P 合金镀层表面的形貌、组成及结构,用恒电位极化曲线法研究了Ni -P 合金镀层在Na 2S 溶液中的腐蚀行为,通过重量法测试了Ni -P 合金镀层在不同温度、不同质量分数Na 2S 溶液中的腐蚀速率.结果表明:Ni -P 合金镀层为非晶态镀层,表面具有胞状结构;在Na 2S 质量分数一定的条件下,Ni -P 合金镀层腐蚀的阳极过程随着温度的升高,钝化区域逐渐变窄.关键词:化学镀 镍磷合金 非晶态 腐蚀速率中图分类号:TG 146 文献标识码:A 文章编号:100524537(2006)03201572031前言近年来,我国从中东地区进口大量原油,进口原油中硫含量高达210%[1],在运输、贮存、加工过程中对原有的碳钢设备造成严重的腐蚀.化学镀Ni -P 合金镀层具有较高的硬度、较好的耐磨性和耐蚀性,并且化学镀设备简单,成本低廉,目前广泛地应用于电子、石油、化工、机械、宇航及原子能等工业[2].因此,研究化学镀Ni -P 合金镀层在含硫介质中的耐蚀性有较大的现实意义和使用价值.针对这一实际,本文主要研究化学镀Ni -P 合金镀层在含硫介质中的耐蚀性,为化学镀镍磷合金镀层在防止硫腐蚀方面的应用提供理论依据.2试验方法采用Φ34mm ×5mm 的45#钢作为本实验的基体材料.为了防止Ni -P 合金镀层在含硫介质中发生孔蚀,要求镀层的孔隙率为零,并且具有较好的耐蚀性和均匀性,根据这一要求,经过正交实验筛选,得出无孔隙镀层的化学镀工艺如下:NiSO 4・6H 2O 25g/L ,NaH 2PO 2・H 2O 30g/L ,加速剂15g/L ,NaAc 5g/L ,p H 值为4~5,温度为88℃~92℃,施镀时间为3h ,装载量1dm 2/L.化学镀工艺:化学除油—水漂洗—盐酸活化—去离子水清洗—非晶态镀膜—冷水清洗—后处理—风干.用AXISUL TRA X 射线光电子能谱仪测定镀层磷含量.用J SM -6700F 场发射扫描电子显微镜观察表面形貌,XRD -7000S 型X 射线衍射仪分析镀层结构,试验采用Cu 靶.将制备好的试样与一根导线连接,在试样表面留出1cm 2作为研究面,其余部分用环氧树脂密封.硫腐蚀在低温下主要发生电化学腐蚀,在低温轻油中腐蚀主要由S 2-引起[3,4].本文主要研究的是低温条件下,硫含量及温度对化学镀Ni -P 合金镀层腐蚀性的影响,因此实验溶液由Na 2S ・9H 2O (分析纯)与蒸馏水配制而成.动电位扫描极化曲线测定采用三电极体系,以铂电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极.动电位扫描装置由GX -1给定信号发生器、HDV -7C 恒电位仪、LM20A -200X -Y 记录仪组成.测定自腐蚀电位的时间为15min ~20min ,扫描速率为2mV/s.温度控制采用D K -98-I 电子恒温水浴锅.文中电极电位均相对于饱和甘汞电极电位.腐蚀速率测定采用重量法,根据腐蚀前后试样质量的变化计算出腐蚀速率.3结果与讨论311Ni -P 合金镀层表面形貌分析图1为含11198mass %P 的合金镀层的表面形貌.可知,表面具有许多大小不一的胞状物,这是由于基体材料上的位错、露头、气孔、裂纹和划痕等会成为Ni -P 合金的沉积中心,先以这些中心开始沉积,然后逐渐外延分层长大,随着镀层的生长和增厚,逐渐长成了具有圆丘状的外形,即表面形成许多胞状物[5].还可知,Ni -P 合金镀层并没有形成一个很平整的表面,这是由基体加工较为粗糙所致.图2为含11198mass %P 镀层的X 射线衍射图.可知,Ni -P第26卷第3期2006年6月 中国腐蚀与防护学报Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection Vol 126No 13J un 12006合金镀层为典型的非晶态结构,通常非晶态合金是单相体系,具有均匀的结构,原子间呈短程有序结构,不存在成分偏析、夹杂和第二相,也就不存在晶界和位错等缺陷[6,7],因此具有较好的化学和电化学均匀性,具有非常高的耐蚀性.312Ni-P镀层在N a2S溶液中的耐蚀性31211N a2S含量对Ni-P镀层极化行为的影响 图3是20℃、Na2S(mass%)分别为110%、115%、210%、215%的介质中Ni-P镀层的极化曲线.可知,随着Na2S含量的增加,极化曲线右移,腐蚀电流增加,在阳极极化区出现钝化现象.当电压增加到-012V附近时,腐蚀电流开始减小,电压增加到0V左右,若继续增加,电流基本不变化,出现稳态钝化区,表明电压增加到一定值时,在Ni-P镀层表面形成钝化态.Na2S含量的增加加速了腐蚀反应的阴极过程,可以认为Ni-P镀层在Na2S介质中的腐蚀为阴极极化控制的腐蚀过程.31212温度对Ni-P镀层极化行为的影响 图4为215mass%Na2S、温度为20℃、40℃、60℃、80℃时Ni-P镀层的极化曲线.可知,随着温度的升高,腐蚀电流增大.在阳极极化区发现:当温度为20℃、40℃时,阳极极化区出现钝化,钝化区域随温度升高而变窄.这主要是由于温度升高,腐蚀速度提高,阳极腐蚀产生的金属离子与S2-结合,在金属表面生成钝化膜.当温度升高到60℃、80℃时,阳极极化曲线明显右移,腐蚀电流增加,腐蚀加速.阳极极化曲线告知,在60℃、80℃时钝化现象不明显,这是因为温度较高情况下,介质的电导率升高, O2和S2-的扩散加速,使得金属表面的溶解速度加快,加速了腐蚀.31213Ni-P镀层腐蚀速率测定 利用重量法测定不同温度、不同质量分数Na2S溶液中Ni-P镀层的腐蚀速率见图5.可见,20℃条件下Ni-P合金镀层的腐蚀速率在整个实验过程中变化不大,是非常耐Na2S腐蚀的材料.在60℃、80℃条件下,随着Na2S质量分数的增加,Ni-P合金镀层的腐蚀速率出现先降低后升高的变化趋势,这主要是由于在Na2S<115mass%的范围内,Na2S质量分数的增加加速了Ni-P合金镀层钝化膜的形成,当Na2S达到115mass%后继续增加,沉积的膜开裂,使得沉积851中国腐蚀与防护学报第26卷Fig.5Corrosion rates of Ni -P coatings in Na 2S solution at dif 2ferent temperatures and mass percent for 240h (corrosion time is 1512h at 20℃)膜保护作用减弱,腐蚀速率反而上升.即使在温度为80℃,Na 2S 含量为215mass %条件下,Ni -P 合金镀层的腐蚀速率仍在10-3g/(m 2・h )数量级范围,属于非常耐蚀的材料.4结论(1)在本文制定的化学Ni -P 镀工艺配方条件下制备的化学镀层,磷含量为11198%,镀层为非晶态镀层,表面具有胞状物结构.(2)Ni -P 镀层在Na 2S 溶液中的腐蚀属于阴极极化控制的电化学过程.室温条件下,当阳极电位大于-012V (相对于饱和甘汞电极)时,阳极出现钝化现象.温度升高,致钝电流减小,自腐蚀电位降低,钝化区域变窄.(3)Na 2S 含量小于215mass %时,随着温度升高,镀层的腐蚀速率增加,但在80℃时该镀层的腐蚀速率仍在10-3g/(m 2・h )数量级范围内,属于非常耐蚀的材料.参考文献:[1]Bu Q M ,Wen L ,Jiang H ,et al.On high sulfur crude oil induced cor 2rosion of processing equipment and countermeasures[J ].Corr.Sci.Prot.Technol.,2002,14(6):362-364(卜全民,温力,姜虹等.炼制高硫原油对设备的腐蚀与安全对策[J ].腐蚀科学与防护技术,2002,14(6):362-364)[2]Jiang X X ,Shen W.The Fundamental and Practice of ElectrolessPlating[M ].Beijing :Defence Industry Press ,2000,6:1-4(姜晓霞,沈伟.化学镀理论及实践[M ].北京:国防工业出版社,2000,6:1-4)[3]Zhou P R ,Jia P L ,Xu S Q ,et al.C orrosion protection technologies inprocessing crude oils[J ].T otal C orrosion C ontrol ,2003,17(3):1-7(周培荣,贾鹏林,许适群等.加工高硫原油与高酸原油的防腐蚀技术[J ].全面腐蚀控制,2003,17(3):1-7)[4]Huang L P.A tentative analysis of sulfide corrosion and protectingtechnology during processing sour crude oil[J ].Jinshan Oil Chemical Fiber ,2002,21(1):45-50(黄丽萍.含硫原油加工中的硫化物腐蚀与防护技术探悉[J ].金山油化纤,2002,21(1):45-50)[5]Yu Y ,Xu G Y ,Huang H.Study on the structure and property of Ni-P alloy layer by chemical plating[J ].Journal of Liaoning Normal University (Natural Science ),1998,21(1):58-61(于媛,徐桂英,黄虹.化学镀Ni -P 合金层组织结构与性能的研究[J ].辽宁师范大学学报(自然科学版),1998,21(1):58-61)[6]Hu W b ,Liu L ,Wu Y T.Electroless Plating Ni Technology of Diffi 2cult Plating Materials[M ].Beijing :Chemical Industry Press ,2003,7:9-11(胡文彬,刘磊,仵亚婷编.难镀基材的化学镀镍技术[M ].北京:化学工业出版社,2003,7:9-11)[7]Y an H.The New T echnology of Present E lectroless Plating Ni and C om 2posite Plating[M].Beijing :Defence Industry Press ,1999,10-16(闫洪编著.现代化学镀镍和复合镀新技术[M ].北京:国防工业出版社,1999,10-16)CORR OSION RESISTANCE OF E L ECTR OL ESS PLATINGNi -P ALLOY COATING IN SU LFUR -BEARING SOL UTIONFEN G Lajun ,MA Xiaoju ,L EI Ali(School of M aterials Science and Engineering ,Xi ’an U niversity of Technology ,Xi ’an 710048)Abstract :Surface morphologies ,ingredients and structure of electroless plating Ni -P alloy coatings were inves 2tigated using field emission scanning electron microscope ,X -ray photoelectron spectrometer and X -ray diffrac 2tion instrument ,the corrosion behavior of Ni -P alloy coatings in Na 2S solution was studied by potentiostatic po 2larization method and the corrosion rate of Ni -P alloy coatings was measured in different concentration of Na 2S solutions at different temperatures by gravimetric method.Experiment results indicate that the amorphous Ni -P plating is deposited with cellular structure on the surface.In the same concentration of Na 2S solution ,the passiva 2tion area of the anodic process of corrosion reaction of the Ni -P alloy coatings narrowed gradually with increas 2ing temperature.K ey w ords :electroless ,Ni -P alloy ,amorphous ,corrosion rate9513期冯拉俊等:含硫介质中化学镀Ni -P 合金镀层耐蚀性研究 。
三种含硫稳定剂对化学镀镍的影响
此, 需 要 向镀液 中加 入稳定 剂 。加入稳 定剂 后 , 它 们
比较 , 选出一种较好 的稳定剂 。
1 实 验
1 . 1 实 验 材 料
El e c t r 0 p l a t i n g & Po l l u t i o n Co n t r o l
Vo I . 3 5 NO . 3
・
化学镀 ・
三 种 含 硫 稳 定 剂 对 化 学 镀 镍 的 影 响
Ef f e c t s o f Thr e e Ty pe s o f S ul f ur — Co nt a i ni n g S t a bi l i z e r o n El e c t r o l e s s Ni c ke l Pl a t i ng
采用 尺寸 为 5 5 i i l m×5 ห้องสมุดไป่ตู้ mm×1 mm 的 4 5 碳 钢作 为镀 件 。
实验 药 品 : Ni S O ・6 H2 O, Na H2 P O 2・H2 O,
优 先 与微粒 吸 附并掩 蔽 , 抑 制镍 一 磷 共 沉 积反 应 在微 粒 上 发生 , 而使其 只发 生 在具 有 催 化 活 性 的被 镀基
关键词 : 化学镀 镍 ; 稳 定剂 ; 镀 速 ;磷 的质量 分数 ; 稳 定 常数
Ab s t r a c t : The e f f e c t s of t hr e e t y pe s o f s ul f ur — c o nt a i ni n g s t a bi l i z e r ,t ha t i s ,t h i o ur e a,s od i um t hi o s u l f a t e a nd DL— c y s t e i n e, o n t h e p l a t i n g r a t e a nd p ho s p ho r u s ma s s f r a c t i o n i n c oa t i ng we r e
有机添加剂对电镀Zn-Ni-P合金的影响
有机添加剂对电镀Zn-Ni-P合金的影响LIU Junsong;LIU Dingfu;SU Qi;ZHANG Hou【摘要】以苄叉丙酮为主光亮剂,平平加25为载体光亮剂,苯甲酸钠为辅助光亮剂配制了添加剂,在乙酸盐电镀Zn-Ni-P合金镀液中加入该添加剂,研究了添加剂对Zn-Ni-P合金镀层微观形貌、光泽度、硬度和耐蚀性的影响.添加剂配方为120 g/L平平加25,25 g/L苄叉丙酮,50 mL/L乙醇,40 g/L苯甲酸钠.结果表明:随着添加剂添加量的增大,Zn-Ni-P合金镀层微观形貌由致密平整型转变为条状交错型;镀层光泽度增加,可达到380 Gs;镀层显微硬度下降;电化学测试结果表明镀层的腐蚀电位负移、腐蚀电流增大,耐蚀性下降.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2019(041)007【总页数】4页(P6-9)【关键词】Zn-Ni-P合金;苄叉丙酮;光泽度;耐蚀性【作者】LIU Junsong;LIU Dingfu;SU Qi;ZHANG Hou【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ153.14Zn-Ni合金作为阳极性镀层在钢铁防护上被广泛应用,Zn的标准电极电位φΘ(Zn/Zn2+)=-0.762 V,铁的标准电极电位为φΘ(Fe/Fe2+)=-0.441 V,Ni的标准电极电位为φΘ(Ni/Ni2+)=-0.250 V,Zn相对于Fe来说是阳极性保护层,但是电位差太大,发生电化学腐蚀的速率相对较快,Ni对Fe来说不是阳极性保护层,但含Ni量小于30%的Zn-Ni合金镀层对钢铁基体仍是阳极性镀层[1-2]且与基体Fe的电位差减小,发生腐蚀的速率大大降低,因此锌镍合金在很多领域被广泛应用,还可能成为代替有毒有害的电镀镉的理想镀层。
孔纲等[3]研究了Zn-Ni合金在5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明Ni含量为12%~16%的镀层在5%的NaCl溶液中出现红锈的时间是镀锌层的5倍。
电铸液中添加剂含量与电铸镍晶体组织和性能的关系研究
摘
要
,
田
文怀
,
王
雷 冯 传超 杨峰
,
,
( 北 京 科 技 大 学 材 料 物 理 与 化 学 系 北 京 10 0 0 8 3 )
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在 电 铸 液 中加 入 添 加 剂 可 以 使 电铸镍 的 晶 粒 得 到 细 化 通 过 控 制 添 加 剂 的 添 加 量 可 以 达 到 控 制 晶粒 大 小 的 目的
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添加剂和电流密度对镍钴合金电铸层组织结构的影响
( 1 Fa c u l t y o f Ma t e r i a l s Sc i e nc e a n d Eng i n e e r i n g, Ku nmi n g Uni v e r s i t y o f
材 料工 程 /2 0 1 3 年 6 期
添 加剂 和 电流 密 度对 镍 钴 合 金 电铸 层 组 织 结 构 的 影 响
I nf l u e n c e s o f Ad d i t i v e a nd Cu r r e n t De ns i t y o n t h e Mi c r o s t r u c t u r e o f t he El e c t r o f o r mi ng Ni — Co Al l o y
裴 和 中 , 黄
攀 , 史 庆南 , 陆
峰 , 张
俊。 , 张 国亮
( 1昆明理 工大学 材 料科 学与工 程学 院 , 昆明 6 5 0 0 9 3 ; 2北 京航 空材料 研究院, 北京 1 0 0 0 9 5 ; 3云南驰宏 锌锗 股份 有限公 司 , 昆明 6 5 0 0 9 3 )
应力 , TN 3与 T N2配 合 使 用 , 能 够 使 铸 层 应 力 达 到 平 衡 值 零 。 电流 密 度 增 加 时 , 当电流密度 小于 6 A/ d m 时 , 铸 层 应 力
随之 增 加 ; 当 电流 密度 大 于 6 A / d m 。时 , 铸 层 应 力 随 之 减 小 。 添 加剂 对铸 层 钴 含 量 影 响不 明显 而 电流 密 度 对铸 层 钴 含 量 的影 响较 明显 ; TN2 , TN3的加 入 能 够 使 铸 层 更 平 滑 、 晶粒 细 致 紧 密 。添 加 剂 TN 2对 衍射 峰 ( 2 0 0 ) 影响较大 , 对 晶面 具 有
电沉积Ni-S合金硫含量的影响因素
电沉积Ni-S合金硫含量的影响因素刘芳;何捍卫;周科朝;袁铁锤;刘红江;李军【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2005(010)001【摘要】用电沉积法制备了Ni-S合金电极,研究了电流密度、镀液温度、镀液pH 值、电沉积时间、硫脲浓度对镀层硫含量的影响;测试了不同硫含量的极化曲线;并用XRD、SEM对镀层进行了表征.结果表明:硫含量随着电流密度、pH值的增高而降低,随着镀液温度的升高、电沉积时间增长而增高;在硫脲浓度为100 g/L时硫含量最高.硫含量在12.5%~16.5%时,Ni-S合金电极析氢电位较低.所获得的镀层有Ni3S2活性成分,并有部分非晶态.镀层经电解后,变得更细,更均匀.【总页数】5页(P60-64)【作者】刘芳;何捍卫;周科朝;袁铁锤;刘红江;李军【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中船重工集团公司七一八研究所,邯郸,056027【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2【相关文献】1.电沉积Ni-S、Ni-W-S合金析氢阴极的研究 [J], 马强;巴俊洲;蒋亚雄;李军;吴文宏2.添加剂Pr2O3和Er2O3对电沉积Ni-S合金电极性能的影响 [J], 袁铁锤;周科朝;李瑞迪3.电沉积Ni-S、Ni-P-S合金析氢阴极的研究 [J], 马强;巴俊洲;蒋亚雄;李军;吴文宏4.电沉积Ni-S合金阴极析氢反应 [J], 杜敏; 高荣杰; 魏绪钧5.电沉积Ni-S合金作碱液电解活性阴极的研究进展 [J], 杜敏;高荣杰;蒲艳丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
硫磺在提炼镍中的作用
硫磺在提炼镍中的作用
硫是镀镍过程中的重要添加剂。
它能够调节电位,改善镀层的附着力和均匀性,并在一定程度上提高涂层的耐蚀性。
此外,硫还可以防止过度镀层和极化,从而得到均匀的薄层。
硫在镀镍中一般通过添加含硫化合物的镀液来实现。
镀液中的硫元素可以在不影响镀层质量的情况下进行适量控制,从而达到最好的防止堆积和镀膜质量的目的。
不同类型的硫化合物添加量与质量比也会不同,需要根据实际情况进行调整。
硫在镀液中的含量对於镀层的均匀性和稳定性具有重要的影响,因此需要对其进行定量分析。
常见的分析方法是元素分析仪,如果需要高精度的分析则需要采用还原铁法等较为精密的方法。
要注意的是,这些分析方法需要进行完全的现场实验,从而准确的反映出镀液中硫的含量。
硫对灰铸铁组织和性能的影响
僦(%)确黹警浮黼黼搿浮
万方数据
铸造
殷作虎:硫对灰铸铁组织和性能的影响
·807·
2.3硫对灰铸铁断面敏感性的影响
硫对灰铸铁断面敏感性的影响见表3。从浇注的
阶梯试样各断面的硬度值来看,随着硫量的增加,
表3硫对灰铸铁断面敏感性的影响 Table 3 The effect of sulphur帆the wall thi由l螂
万方数据
。806‘Oct.2004
FOUNDRY
VoI.53 No.10
铸铁断面均匀性,浇注如图2所示阶梯试块(宽 40mm),将两侧表面各刨去5mm,按图1所示位置, 用三点的平均值作为该断面的硬度值。
从0.020%上升到0.061%时,白口倾向明显减小。硫从 0.061%上升到0.101%时,白口倾向变化不大。
(a)含O.023%S 500×
(b)含0.067%S 500×
图6硫对灰铸铁基体组织的影响
Fig.6 The effect of sulphur on gray cast iron base structure
(a)含0.023%S 10×
3分析与讨论
从上述试验结果来看,在一定范围内,硫可以增 加灰铸铁石墨共晶团数量,减小白口倾向,提高硬 度,增加A型石墨数量,降低断面敏感性。道理何 在,可以从二个方面来分析。一是硫对石墨形核基底 的影响,二是硫对石墨生长方式的影响。通过电子探
针分析石墨内微区成分,从一个侧面说明了上述硫化 物的石墨核心基底作用。
2试验结果
2.1硫对灰铸铁力学性能的影响 硫对灰铸铁力学性能的影响见表1。图4表示铁
液含硫量对抗拉强度、硬度的影响。从表1和图4可 看出,硫对灰铸铁的抗拉强度和硬度有着明显的影 响。硫从0.020%增加到0.061%。抗拉强度增加 50MPa以上,即可提高一个牌号以上,硬度值亦可 增加20个HB。进一步增加硫到0.101%。强度值和 硬度值变化不大。由此可见,铁液中硫量控制在 0.061~0.105%范围内,铸铁的抗拉强度值较高,硬 度值适中。 2.2硫对灰铸铁白口倾向的影响
添加LaCl3对电沉积Ni-S涂层结构和电化学性能的影响
添加LaCl3对电沉积Ni-S涂层结构和电化学性能的影响袁铁锤;周科朝;李瑞迪【摘要】Nickel-sulphur coating electrodes were prepared on foam nickel substrates by electrodeposition method in a modified Watts using thiourea (TU) and LaCl3 as sulphur source and additive, respectively. Adsorption effect of LaCl3 on the electrochemical activities, grain sizes, textures and microstructure of Ni-S coatings were characterized by means of SEM, XRD and electrochemical methods. The results show that LaCl3 can inhibit growth of coatings. The Ni-S coatings obtained from bath containing LaCl3 have larger surface area and much smaller grain sizes than those from the bath without additive. Ni-S alloy coating as a cathode for alkaline water electrolysis exhibits higher hydrogen evolution activities and better corrosion resistant performance. The hydrogen evolution overpotential of Ni-S coatings deposited at 3 g/L LaCl3 is 38 mV lower than that of the bath without additive. In the meantime, the Ni-S coatings have lower activation energy, which is 35.522 kJ/mol, and high electrochemical stability during long-term electrolysis.%以硫脲为硫源、LaC13为添加剂,采用改进的Watt浴体系在泡沫镍基体上电沉积制备Ni-S涂层电极,采用SEM观察涂层表面形貌,采用XRD分析涂层结构,电化学测试方法研究涂层的电化学行为.研究结果表明:La3+在电沉积过程中对晶粒生长起阻碍作用,能够促进沉积层的晶粒细化,同时增大了沉积层的比表面积.所制备的涂层在碱性介质下具有较高的析氢活性和耐腐蚀性能.当镀液中LaCl3质量浓度为3g/L时,制备的Ni-S涂层析氢过电位降低约38 mV,电极反应活化能为35.522 kJ/mol,在长时间水电解实验中具有较高的电化学活性和稳定性.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(042)008【总页数】6页(P2285-2290)【关键词】LaCl3;Ni-S涂层;电沉积;析氢性能【作者】袁铁锤;周科朝;李瑞迪【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2氢能源作为一种高效、洁净和理想的二次能源已受到了世界各国的广泛关注。
添加剂对膜电沉积镍效果影响的实验研究
添加剂对膜电沉积镍效果影响的实验研究李韬;王三反;周键;余宏亮;王宜琪【期刊名称】《有色金属工程》【年(卷),期】2017(007)006【摘要】以H2SO4/NiSO4作为研究对象,采用离子膜电积技术提取金属镍。
研究三种典型添加剂糖精、硫脲、十二烷基硫酸钠浓度对膜电积效果的影响。
结果表明,最适糖精浓度2.0 g/L时,电流效率达到93.78%,酸回收率为36.44%,能耗为3780 kW·h/t;最适硫脲浓度在0.05 g/L时,电流效率达到92.34%,酸回收率为34.89%,能耗为4 006 kW·h/t;最适十二烷基硫酸钠浓度在0.05 g/L时,电流效率达到89.01%,酸回收率为31.09%,能耗为4 800 kW·h/t,此时电镍平整光亮,晶粒结合紧密,气孔皲裂较少,形貌质量良好。
【总页数】7页(P47-53)【作者】李韬;王三反;周键;余宏亮;王宜琪【作者单位】[1]兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州730070;[2]寒旱地区水资源综合利用教育部工程中心,兰州730070;;[1]兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州730070;[2]寒旱地区水资源综合利用教育部工程中心,兰州730070;;[1]兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州730070;[2]寒旱地区水资源综合利用教育部工程中心,兰州730070;;[1]兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州730070;[2]寒旱地区水资源综合利用教育部工程中心,兰州730070;;[1]兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TF839【相关文献】1.离子膜电解法电沉积回收硫酸镍体系中金属镍的实验研究2.添加剂对膜电沉积镍效果影响的实验研究3.平行强磁场对电沉积镍-铁合金膜显微组织的影响(一)匀强磁场实验研究部分4.镍的电沉积机理和镀镍添加剂若干问题的探讨5.酸性镀镍中有机添加剂对镍电沉积的作用机理因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电铸液中添加剂含量与电铸镍晶体组织和性能的关系研究
摘 要 在电铸液中加入添加剂可以使电铸镍的晶粒得到细化,通过控制添加剂的添加量可以达到控制晶粒大小的目的。
利用光学显微镜和扫描电子显微镜对采用含添加剂制备的电铸镍的微观组织和晶粒形貌进行观察,并进行维氏硬度和拉
伸试验性能的测试。 试验结果表明,随着电铸液中添加剂含量的增加电铸方法制备的金属镍的晶粒得到明显细化,显微硬
[6] 张中宝,许少凡. TiB2 表面镀铜工艺[J]. 电镀与精饰,2006,28 (6):34-37.
70
兵器材料科学与工程
第 32 卷
围 ,并 具 有 等 轴 晶 粒 ,但 对 其 工 艺 参 数 保 密 甚 严 [4]。 本研究的目的是利用电铸法制备高致密、高强度、
可加工的大块超细晶镍, 重点研究电铸液中添加剂含 量对电铸镍微观组织和性能的影响。
第 32 卷 第 1 期 2009 年 1 月
兵器材料科学与工程 ORDNANCE MATERIAL SCIENCE AND ENGINEERING
Vol.32 No.1 Jan., 2008
电铸液中添加剂含量与电铸镍晶体组织和性能的 关系研究
申俊杰,田文怀,王雷,冯传超,杨峰
(北京科技大学 材料物理与化学系,北京 100083)
《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》
《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》篇一一、引言电沉积技术是一种重要的表面处理技术,广泛应用于制造各种金属和合金镀层。
其中,Ni-W-P合金镀层因其优良的耐腐蚀性、硬度及耐磨性等特点,在众多工业领域得到了广泛应用。
电沉积Ni-W-P合金镀层的质量受到诸多因素的影响,其中镀液成分及添加剂的选择与使用显得尤为重要。
本文将探讨镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层的影响,以期为相关研究与应用提供理论支持。
二、镀液成分的影响1. 主盐浓度镀液中主盐的浓度直接影响电沉积过程中金属离子的供应。
当主盐浓度过低时,金属离子供应不足,导致镀层结晶粗糙,性能下降;而主盐浓度过高时,离子间的相互干扰增加,可能导致镀层出现内应力、裂纹等问题。
因此,在电沉积过程中需合理控制主盐浓度。
2. 金属比例Ni-W-P合金镀层中镍、钨、磷的含量比例对镀层的性能具有重要影响。
不同比例的金属元素可获得不同性能的镀层。
例如,增加钨的含量可以提高镀层的硬度和耐磨性,而磷的含量则影响镀层的耐腐蚀性。
因此,需要根据实际需求调整金属比例。
三、添加剂的影响1. 光泽剂光泽剂是提高电沉积过程中镀层表面光亮度的添加剂。
通过使用不同类型的光泽剂,可以获得不同光亮度的镀层。
光泽剂的作用机理主要是通过在镀层表面形成一层均匀的薄膜,改善镀层的表面质量。
2. 抑制剂抑制剂的作用是控制电沉积过程中晶粒的生长速度和大小,从而影响镀层的微观结构。
通过添加适量的抑制剂,可以获得晶粒细小、致密的镀层,提高镀层的综合性能。
3. 水平剂水平剂主要用于改善镀液的均匀性和分散性,防止电沉积过程中出现针孔、麻点等缺陷。
水平剂的作用机理是通过降低电极表面的极化作用,使金属离子在电极表面均匀还原。
四、实验方法与结果分析本部分将通过实验研究镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P 合金镀层的影响。
首先,设计不同浓度的主盐、金属比例及添加剂含量的实验方案。
然后,通过电沉积技术制备出不同条件的Ni-W-P合金镀层。
二硫化钼和石墨添加剂对镍基涂层组织和性能的影响的开题报告
二硫化钼和石墨添加剂对镍基涂层组织和性能的影响的开
题报告
研究背景:
镍基涂层是一种常见的表面保护材料,能够提高金属构件的抗腐蚀性、抗氧化性和摩擦性等机械性能。
然而,镍基涂层也存在一些问题,如在运行过程中易发生氧化和磨损等,导致涂层寿命和性能下降。
因此,研究如何改进镍基涂层的性能,提高其使用寿命具有重要意义。
研究内容:
本课题将围绕如何改进镍基涂层的性能展开研究。
具体来讲,本研究将探讨添加二硫化钼和石墨等添加剂对涂层组织和性能的影响。
其中,二硫化钼可以形成互不相连的硬脆的、高熔点的晶粒,可增加涂层的硬度和抗磨损性能;而石墨则能增强涂层的润滑性,降低其摩擦系数和磨损率,提高涂层的抗腐蚀性和耐用性能。
研究方法:
本研究将采用电沉积法制备镍基涂层,并分别在涂层中添加不同添加剂。
然后采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术,分析不同添加剂对涂层形貌和化学组成的影响。
同时,还将采用洛氏硬度测试机、旋转磨损测试机等装置,测试不同涂层的硬度、摩擦系数、磨损率等性能表现,并比较不同添加剂的影响。
研究意义:
本课题的研究结果将有助于更好地理解添加剂对镍基涂层性能的影响,为进一步改善涂层的使用寿命和性能提供参考和指导。
同时,本研究还有助于丰富表面涂层技术的应用范围和理论研究。
硫在镀镍层中的作用
硫在镀镍层中有两种常见的作用:
1.改善镀镍层的润湿性:硫可以显著改善镀液对被镀物的润湿性,使液体更容
易渗透到被镀物的表面并形成均匀的镀层。
这有助于提高镀层的质量和光泽度。
2.调控镀镍层的硬度和耐磨性:适量的硫可以在镀液中形成硫化镍,这种硫化
物可以使镀层的硬度和耐磨性得到增强。
硫化镍可以形成一种坚硬而密实的结构,提高镀层的抗腐蚀性能和耐磨性。
需要注意的是,硫的添加量应该适中,过量的硫会导致镀层出现脆性或开裂等问题。
因此,在镀镍过程中需要严格控制硫的浓度,并根据具体的应用要求进行调整。