镁合金微弧氧化 100125127

镁合金化学镀镍层的制备及性能测试
学生姓名：吴盛文张建欢严寒
指导老师：王春霞
摘要：为了优化镁合金表面化学镀镍工艺，降低施镀过程中的污染，研究了镁合金表面直接化学镀镍以及镁合金微弧氧化后化学镀镍工艺，并对两种镀层表面进行观察，以及对基体的结合力、镀层的防腐蚀性能进行进行了分析比较。

研究结果表明：镁合金表面通过直接化学镀镍获得结合力并不是良好，表面硬度并不是较高的镀镍层，而镁合金微弧氧化后化学镀镍镀层的耐腐蚀能良好，对合金基体可以起到较好的防护作用。

前言
镁合金的表面处理方法很多，其中，微弧氧化后可获得较好的耐蚀性和耐磨性，但表面多孔容易被污染，不适宜一些表面技术要求美观的零件或制品，如手机，笔记本电脑外壳的应用，化学镀镍也是一种可以获得良好的耐蚀性和耐磨性的表面处理方法，但镀层一般较薄，有针孔存在，与基体结合强度较低，而且生产成本较高，如果将上述方法的优点结合起来，先进行微弧氧化在镁合金表面生成一层陶瓷氧化膜，然后进行化学镀镍，从而使镁合金表面具有优良的耐磨性，耐蚀性和美观，容易清洁的特点，扩大其应用范围。

本课题研究的是镁合金直接镀镍及镁合金微弧氧化之后化学镀镍处理的研究。

2试验
2.1基材
本试验所用式样为压铸镁合金，尺寸为100mm * 60mm*5mm，对式样清洗之后将式样放入干燥的环境中备用
2.2实验药品及仪器
表.化学直接镀镍药品和工艺参数
硫酸镍NiSO4.7H2O 30g/L 次磷酸钠NaH2PO2.H2O 20g/L 无水醋酸钠CH3COONa 20g/L 柠檬酸钠NaC6H5O7.2H2O 10g/L pH 4--4.5 T 80-85℃t 60min 试验仪器:水浴加热器
烧杯
量筒
温度计
2.3化学镀镍装置
2.4工艺流程
镁合金化学镀镍工艺流程
序号工艺药水编号配槽用量工艺参数
范围最佳
1 镁合金除油Mg-2411 50-60g/l
75-85℃80℃
4-6min 5 min 2&3 水洗X2 - -
4 镁合金碱蚀Mg-2412 25%v/v
58-62℃60℃
1-3min 2 min 5&6 水洗X2 - -
7 镁合金酸蚀
Mg-2413A 25%v/v 20-30℃25℃
Mg-2413B 25%v/v 1-3min 2 min 8&9 水洗X2 - -
10 镁合金碱活化Mg-2414 25%v/v
58-62℃60℃
1-3 min 2 min 11&12 水洗X2 - -
13 镁合金表调Mg-2415 25%v/v
20-30℃25℃
30-60Sec 45Sec 14&15&16 纯水洗X3 - -
17 碱性化学镍Mg-2455A 10%v/v
Mg-2455B 15%v/v 50-60℃55℃Mg-2455C - pH=7-8 pH=7.5 Mg-2455D 10%v/v 8-10min 10min 氨水调pH
18&19 纯水洗X2 - -
20 酸性化学镍A剂60ml/L
80±2℃80℃
pH=4.6-4.9 4.8
B剂150ml/L
20-40min 30min 氨水调pH
21 封闭处理
铬酐钝化
烘烤
2.4性能测试
（1）外观分析：肉眼或用观察式样镀层表面的形貌，观察式样表面是否腐蚀、致密、完整，观察式样存在缺陷。

（2）结合力测试：进行热震试验，样品在250℃的加热炉保温2h，取出后立即放入冷水中，1min后取出，观察其表面，无起皮剥落现象，说明其结合力良好。

3实验结果及其分析
3.1 镁合金直接化学镀镍
（1）外观
观察其外观，出现严重的腐蚀现象，表面被腐蚀的很严重，表面形貌上的并不是很致密、完整，试验多孔，存在多出缺陷，对基体的保护性不是很好，耐腐蚀性大大降低。

（2）结合力
其表面严重腐蚀，外观并不是很致密，出现许多凹凸不平，在其表面容器起皮剥落现象，表明其结合力并不是很好，并且非常差。

3.2镁合金微弧氧化+化学镀镍
（1）外观
从外观上可看出，表面比较光滑，几乎没有针孔，表面形貌上比较致密，而且相对完整
，不存在相当多的缺陷，对基体的保护性非常好，耐腐蚀性比较可观，可大大提高耐腐蚀性。

（2）结合力
其表面比较光亮，表面有一些少量的黑点，相对整体比较美观，在其表面不易起剥皮现象，证明其结合力比较好。

4结论
通过上述两个试验说明
（1）镀镍前处理对化学镀镍层的耐腐蚀性有很大的影响，在镁合金直接化学镀镍的试验样品中镀层表面凹凸不平，局部区域膜层缺损，在镁合金微弧氧化后化学镀镍的处理样品镀层表面致密，光滑，厚度均匀，没有明显缺陷。

（2）镁合金微弧氧化后镀镍可行，镀层具有可耐蚀性和美观性。

参考文献
1 王春霞，曹经倩，电镀工艺实验指导书，2012；20-21
2 曹博蕊，化学镀镍研究2011.08。