化学镀Ni_Zn_P合金工艺的研究

合集下载

电镀Zn-Ni-P合金及其耐蚀性研究

电镀Zn-Ni-P合金及其耐蚀性研究

电镀Zn-Ni-P合金及其耐蚀性研究刘军松;刘定富;苏琪;张厚;吕小虎【摘要】通过Hull槽实验对乙酸盐体系电镀Zn-Ni合金工艺进行了优化,再向优化后的镀液添加Na2H2PO2,制备出Zn-Ni-P合金.对不同P含量的Zn-Ni-P合金镀层的耐蚀性进行了研究,并表征其微观形貌和镀层组成.结果表明,乙酸盐电镀Zn-Ni-P合金的最佳配方及工艺条件为:ZnCl2 100 g/L,NiCl2· 6H2O 120g/L,CH3COONH4 80 g/L,CH3COONa 40 g/L,KCl 200 g/L,Na2H2PO215g/L,SDS 0.06 g/L,pH为4,电流密度为1.5 A/dm2,温度为40℃.该工艺下制备的镀层结晶细致,P含量约为12.5%,耐蚀性最好.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】Zn-Ni-P合金;耐蚀性;Tafel极化曲线;交流阻抗【作者】刘军松;刘定富;苏琪;张厚;吕小虎【作者单位】贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2Zn-Ni合金在钢铁防腐方面优点突出,其耐蚀性比普通镀锌层高6至8倍,且钝化后的Zn-Ni合金外观可保持十几年之久。

此外,Zn-Ni合金还具有氢脆性小、机械性能好、热稳定性高等优点[1-3]。

Zn-Ni合金除用于钢铁防腐外,在一些领域也可以替代有毒有害的镉镀层。

研究人员发现,在Zn-Ni合金中加入第三种非金属物质能够有效提高Zn-Ni合金的耐蚀性,如在镀层中添加P或纳米颗粒等。

Kubisztal等[5]在硫酸盐-硫酸铵镀液中以Na2H2PO2为P源制备了Zn-Ni-P合金镀层,结果表明Zn-Ni-P合金的耐蚀性优于镉镀层。

化学镀Ni-P合金添加新工艺的研究

化学镀Ni-P合金添加新工艺的研究

化学镀Ni-P合金添加新工艺的研究
蔡晓兰;贺子凯;黄鑫
【期刊名称】《表面技术》
【年(卷),期】2002(31)2
【摘要】研究了化学镀溶液中镍盐、还原剂、络合剂、稳定剂、氨水的最佳添加量 ,找到了各种成分最佳的添加量和添加方法。

【总页数】3页(P29-31)
【关键词】化学镀;添加量;添加方法;镍磷合金;工艺
【作者】蔡晓兰;贺子凯;黄鑫
【作者单位】昆明理工大学材料与表面工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.2
【相关文献】
1.Al表面化学镀Ni-P合金及Al/Ni-P/Cu复合材料电性能的研究∗ [J], 陈国宏;张健;王若民;缪春辉;郑治祥;汤文明
2.ABS塑料低温化学镀Ni-P合金新工艺 [J], 王艳芝
3.添加氯化铈对镁合金Ni-P化学镀镀层性能影响 [J], 徐美玲;亢淑梅;陈婷婷;李艳玲;王宇
4.低合金铸铁化学镀Ni-P合金镀层显微硬度的研究 [J], 朱霞;董俊慧
5.镁及镁合金表面化学镀Ni-P合金新工艺 [J], 薛方勤;韩夏云;郭忠诚
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

化学镀Ni-Zn-P合金镀层性能的研究

化学镀Ni-Zn-P合金镀层性能的研究

明 :化 学镀 Ni—Zn—P合金 镀 层 呈现 菜花模 样 的 球状 颗 粒 结构 ,属 中磷 镀 层 ;化 学镀 Ni—Zn~P合金 镀
层 的 耐 蚀 性 、显 微 硬 度 都 优 于 化 学 镀 Ni—P 合 金 镀 层 的 ,对 基 体 起 到 了较 好 的 保 护 作 用 。 关键 词 : 化 学镀 Ni-Zn—P合 金 镀层 ;性 能 ;晶体
substrate.
Key words: electroless Ni—Zn—P alloy coating;property;crystal
中图分 类号 :TQ 153
文献 标志 码 :A 文章 编 号 :1000—4742(2016)03—0032—04
0 前 言 镀 锌 是 防止 钢 铁 腐 蚀 的常 用 措 施 。 目前 有
corrosion resistance and microhardness of electroless Ni—Zn—P alloy coating was better.
Consequently, the electroless Ni—Zn—P alloy coating playing a good role in protecting the
参 考 红 .不 锈 钢 球 阀化 学镀 Ni—P合 金 镀 层 研 究 EJ].电 镀 与 涂 饰 ,2005,24(11):19-22.
[2] 耿 冰 霜 ,卫英 慧 ,侯 利 锋 ,等 .不 锈 钢 衬 底 化 学 镀 Ni—w—P 三 元 合 金 组 织 及 性 能研 究 [J].稀 有 金 属 材 料 与 工 程 ,2009,38(z1):
Study on the Properties of Electroless Ni·_Zn‘-P Alloy Coating

Ni-P化学镀层钝化处理工艺研究

Ni-P化学镀层钝化处理工艺研究

Ni-P化学镀层钝化处理工艺研究化学镀Ni-P镀层可有效地提高金属的耐蚀性,然而,化学镀镀层除均匀的非晶相外,存在着P的偏析以及微晶相,结果造成镀层的孔隙率不可避免,影响了镀层的使用性能。

因此化学镀后钝化处理成为众多科研工作者研究的重点之一,铬酸盐钝化处理通过金属—界面上的化学反应,生成不溶性的还原产物如Cr2O3,从而达到很好的钝化孔隙效果。

然而铬酸盐钝化处理效果受钝化剂配方以及钝化工艺的影响,因而选择最佳的钝化工艺尤为重要。

本研究采用正交设计方法对钝化剂配方以及钝化工艺进行了优化设计。

1 试验方法本研究选用45#钢,试样尺寸为Φ16×1 0mm,首先依次采用牌号为200、400、60 0、800、1200、1500以及金相砂纸进行细磨,最后在抛光机上抛光,使工件表面无划痕,达到光亮效果。

施镀处理工艺流程如图1示。

活化处理采用10%的HCl溶液,在室温下活化40~60s。

采用的化学镀镍配方为:硫酸镍20g/ L+次亚磷酸钠30g/L+硫酸铵30g/L+醋酸钠30g/L+醋酸铅1mg/L;施镀的工艺为:超声波下施镀,功率40W,温度65℃、施镀时间40min、超声波功率40W、pH=7用氨水调节。

钝化处理液采用重铬酸钾+铝酸铵+氯化钾+氢氧化钠+氟化钠,分别对钝化剂配方和钝化工艺(温度、时间、pH)采用正交试验设计,得出最佳的试验方法。

孔隙率的测定按照GB/T 13913-92的要求,即滤纸贴置法,(可参阅化学镀书籍有孔隙率公式表示)以单位面积上蓝点的数量(个/cm2)表示。

中性盐雾实验检查钝化前后试样的耐蚀性。

测试溶液成分为质量分数为5%的NaCl溶液,pH值为7.0±0.2,试验温度:(35±2)℃,每天连续喷雾8小时,停止喷雾16小时,24小时为一个周期。

在停止喷雾时间内不能加热,关闭盐雾箱,自然冷却。

试样在试验结束后,小心地用冷水洗净表面盐沉积物,等干燥后检查表面上是否有腐蚀发生,直至发现腐蚀点为止。

化学镀 Ni-Sn-P合金镀层(3)

化学镀 Ni-Sn-P合金镀层(3)

化学镀Ni一Sn一P合金镀层的结构和性能1.X射线衍射分析对Ni一P二元合金镀层和Ni一Sn一P三元合金镀层进行X射线衍射分析,得到的图谱见图2一41。

根据图中的结果,可以看到Ni一P二元合金镀层呈现出典型的非晶态结构。

而Ni一Sn一P三元合金镀层,含磷量为11.8%时,呈现出非晶态结构;含磷量为5.8%时,则呈现相应于N(111)面的较尖锐的衍射峰,说明这种镀层呈晶态结构。

从图中还可以看出,合金镀层含锡量对镀层结构影响较小。

由此可以推测,Ni 一Sn一P合金镀层的结晶结构类型主要取决于镀层中的含磷量。

2.热分析实验中是连续升温的,镀层在升温过程中逐渐晶化。

图2-42 为Ni-Sn-P合金镀层的变温差热分析曲线。

由图看出在390℃左右,合金镀层有一个非晶向晶体转化的放热峰,说明Ni-Sn-P合金镀层在低于390℃时为非晶态合金镀层。

作InTa2/φ=∆E/RTa+C的关系曲线(图2-43),根据斜率,可以由上式计算出晶化激活能为233kJ/mol。

在350~390℃之间,晶化的孕育期较长,因此有更多的结晶核心,晶化之后镀层晶粒更细密,而对镀层的强度、硬度和韧性等一系列性能更为有利。

3.孔隙率用贴滤纸腐蚀法对不同厚度的合金镀层的孔隙率进行测试,结果见表2一9。

由表可见,对组分含量相同的镀层,镀层厚度越厚,则孔隙率越小。

而对厚度相同,各组分含量不同的合金镀层,含锡量对镀层的孔隙率影响较大,含锡量增加,孔隙率减少,特别对1um和3um厚的镀层,影响更为明显,这主要是由于锡参与了Ni一Sn一P共沉积,使得镀层的缺陷减少,换言之,使镀层的致密性增加。

同时也可以看出,表中各种Ni一Sn一P合金镀层孔隙率均小于Ni一P合金镀层,表明前者的致密性优于后者4.耐蚀性不同组成的Ni-Sn-P合金镀层浸泡在10%H2SO4溶液和40%Na0H溶液中的腐蚀失重结果分别如图2一44和图2一45所示。

为了便于比较,同时分别对电解镍板(含镍99.9%)和Ni一P合金层做了相同的测试。

Ni-PNi-Zn-P 三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

Ni-PNi-Zn-P 三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

表面技术第50卷第12期Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究付传起a,黄亚忠b,李省君b,项永矿b(大连大学 a.机械工程学院 b.物理科学与技术学院,辽宁 大连 116622)摘要:目的制备具有不同电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层。

方法采用化学镀的方法,在Q235钢基体表面制备内层为低磷Ni-P合金、中层为高磷Ni-P合金、外层为Ni-Zn-P合金镀层的三层复合镀层。

通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等仪器对复合镀层表面形貌、成分结构及腐蚀电位进行分析。

结果相较于低磷Ni-P镀层和高磷Ni-P镀层,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的晶胞大小均匀一致且胞与胞之间致密平滑。

内层低磷Ni-P镀层断面厚度约为14.5 μm,镍的质量分数约为96.5%,磷的质量分数为3.5%;中层高磷Ni-P镀层断面厚度约为17.6 μm,镍的质量分数约为90.2%,磷的质量分数约为9.8%;Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层断面总厚度约为40 μm,镍的质量分数约为80.7%,锌和磷的质量分数分别为7.6%和11.7%。

在Tafel极化曲线中,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的腐蚀电流密度最小,为3.815×10–6 A/cm2,具有更好的耐蚀性。

在模拟海水环境(5%NaCl溶液)中腐蚀220 h后,内层、中层组织腐蚀成片,出现孔洞且有点蚀,而Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层几乎没有腐蚀,只有部分区域出现点蚀,组织较为完整,说明三层镀层较单层、双层镀层具有更好的耐腐蚀性。

结论制备具有电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层具有更好的性能,且相较于内层单层、中层双层Ni-P合金镀层,其腐蚀速率也明显降低,耐腐蚀性能更好。

关键词:低磷Ni-P镀层;高磷Ni-P镀层;Ni-Zn-P镀层;三层复合镀层;化学镀;耐蚀性;极化曲线中图分类号:TG174.4 文献标识码:A 文章编号:1001-3660(2021)12-0400-08DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2021.12.040Study on Preparation and Corrosion Resistance of Ni-P/Ni-Zn-PThree-layer Composite CoatingFU Chuan-qi a, HUANG Ya-zhong b, LI Sheng-jun b, XIANG Yong-kuang b(a. School of Mechanical Engineering, b. School of Physical Science and Technology, Dalian University, Dalian 116622, China)ABSTRACT: Multi layer anode Ni-P/Ni-Zn-P composite coatings with different potential difference were prepared. A three-layer composite coating was prepared on the surface of Q235 low-carbon steel substrate by electroless plating, the inner layer was low-phosphorus Ni-P alloy, the middle layer was high-phosphorus Ni-P alloy, and the outer layer was Ni-Zn-P alloy收稿日期:2020-12-01;修订日期:2021-05-24Received:2020-12-01;Revised:2021-05-24作者简介:付传起(1974—),男,博士,副教授,主要研究方向为材料表面改性、材料功能涂层的制备、新型摩擦材料的制备及摩擦性能。

AZ31镁合金化学镀Ni—Cu—Sn—P前处理工艺的研究

AZ31镁合金化学镀Ni—Cu—Sn—P前处理工艺的研究

( l g fMa eil ce c n g n e ig,Na j g Un v riyo c n lg , ni g 2 0 0 ,Chn ) Col eo trasS in ea d En ie rn e ni ie st fTeh oo y Na j 1 0 9 n n i a
摘 要 : 通 过 扫描 电镜 ( E 、 射 线 能 谱 4 ( D ) 结 合 力 测 试 、 化 曲 线 等 手 段 , 选 出最 佳 前 处 理 工 艺 , 成 功 地 在 镁 合 S M) X  ̄ E S、 Z 极 优 并 金 表 面化 学镀 Ni u S - — — nP四 元 合 金 。 结 果 表 明 : C 高锰 酸 盐活 化 工 艺 最 佳 , 制 得 的 Ni u S - 所 — n P镀 层 均 匀 、 密 , A 1 C 致 对 Z 3 镁
温 下 会 被 空 气 氧 化 , 成 的 氧 化 膜 疏 松 、 孔 , 致 生 多 导
格 为 6 0 mm× 3 0 mm ×1mm。 1 2 工 艺 流 程 .
60 i 0 SC砂 纸 打 磨 试 样 一
1 n 0mi一 碱 洗一
乙 醇 超 声 波 清 洗
化 学 镀
酸 洗 — 活 化 一
1 实 验
1 1 实 验 材 料 .
工 艺条 件 I ( I 高锰 酸 盐法 ) 高锰 酸 钾 3 / I : 0 g L, 氟化钠 5g L, 酸 钠 1 0g L,0℃ , n / 磷 0 / 5 8mi。 工艺条 件 I 锡 酸盐法 ) 锡 酸钠 4 / V( : Og L,氢氧 化钠 1 / 乙 酸 钠 6 g L, 磷 酸 钠 4 / 0 g L, / 焦 0 g L,
5 mi n。

一种适用于高强度钢的化学镀ni-p合金工艺方法

一种适用于高强度钢的化学镀ni-p合金工艺方法

化学镀Ni-P合金工艺方法是一种常见的表面处理工艺,它可以显著改善钢材的耐蚀性、耐磨性和耐疲劳性。

对于高强度钢材来说,化学镀Ni-P合金工艺显得尤为重要,因为它可以有效提高钢材的使用寿命和性能稳定性。

本文将针对适用于高强度钢的化学镀Ni-P合金工艺方法展开详细介绍。

一、工艺原理化学镀Ni-P合金工艺是通过在钢材表面沉积一层Ni-P合金涂层来实现对钢材表面性能的改善。

在化学镀过程中,钢材作为阴极,镀液中的镍盐和磷酸盐则作为阳极,通过电化学反应在钢材表面沉积出Ni-P合金层。

Ni-P合金层的成分可以根据需要进行调节,通常可以控制磷的含量,从而调节合金层的硬度、耐蚀性等性能。

二、工艺流程1. 预处理:将钢材表面进行除油、除锈、酸洗等处理,以确保钢材表面干净、光滑,有利于镀涂层的附着力和质量。

2. 化学镀涂:将预处理后的钢材浸泡在镀液中,作为阴极进行电镀。

镀液中通常含有镍盐、磷酸盐等主要成分,同时还会加入一些添加剂,如稳定剂、增溶剂等,以调节镀层的成分和性能。

3. 清洗和干燥:将镀涂后的钢材进行清洗、烘干等处理,以确保镀层表面的干净和光滑。

4. 热处理:对镀涂后的钢材进行热处理,以提高合金层的结晶度和硬度,进一步改善钢材的性能。

三、工艺优点1. 良好的耐蚀性:镀Ni-P合金层可以有效阻隔钢材表面与外界介质的接触,提高钢材的抗腐蚀性能。

2. 优秀的耐磨性:Ni-P合金层的硬度较高,可以有效提高钢材的耐磨性,延长使用寿命。

3. 良好的光洁度:化学镀Ni-P合金工艺可以在钢材表面形成光滑、均匀的镀层,提高钢材的外观质量。

4. 镀涂层可调性好:可以根据需要调节合金层的成分和厚度,以适应不同的使用环境和要求。

四、工艺应用1. 汽车零部件:汽车发动机缸套、气门、传动轴等零部件往往需要具备良好的耐磨和耐蚀性,化学镀Ni-P合金工艺可以满足这些零部件的性能要求。

2. 航空航天领域:对于飞机发动机、导弹部件等需要高强度和耐高温性能的零部件,化学镀Ni-P合金工艺也广泛应用。

化学镀Ni-Zn-P FBG及其温度传感特性

化学镀Ni-Zn-P FBG及其温度传感特性

化学镀Ni-Zn-P FBG及其温度传感特性李玉龙;吕明阳;赵诚【摘要】通过化学镀和电镀的方法使光纤布拉格光栅金属化,可对光纤光栅进行保护、增敏,使其具有可焊性,进而可通过焊接嵌入金属或封装在表面监测工作状态。

采用化学镀Ni-Zn-P方法对光纤布拉格光栅进行了金属化,通过体视显微镜和金相显微镜观察Ni-Zn-P镀层;对化学镀后的光纤光栅进行了30~70℃温度传感试验,分析了传感特性。

结果表明:化学镀后的光纤与镀层结合良好,具有导电性可以进一步电镀;化学镀光栅与裸光栅相比温度传感灵敏度提升1.1倍,存在迟滞误差,随静置时间的推移灵敏度不变,迟滞误差减小。

残余应力是产生迟滞误差的主要原因,分析讨论了残余应力的来源和残余应力对金属化光栅中心波长的影响。

%A fiber Bragg grating (FBG)can be effectively metallized and protected by using the chemical plating and electro-plating methods. After metallization,the sensitivity of the FBG can be enhanced,and the metallized FBG can be embedded in a metal by using the brazing or soldering process for monitoring the internal temperature and strain. In this study,the FBGs were metallized by electroless Ni-Zn-P plating method;the quality of the coating was observed with the stereomicroscopy and optical microscopy;Temperature sensing tests for the metallized FBGs were conducted in a controlled water bath with the temperature range of30~70℃,the sensing characteristics were analyzed. Results show:the interface between the coating and FBG presents a good bonding,and the coating has a nice conductivity;the sensitivity of the metallized FBG is about 1. 1 times of that of a bare FBG,and there is a hysteresis error in thesensing curve;it is noted that the sensitivity remains the same value and the hysteresis error decreases with the time aging;the hysteresis error is caused by the residual stress,the origin of residual stress and its influences on the central wavelength are analyzed.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P649-653)【关键词】光纤布拉格光栅;温度传感;化学镀Ni-Zn-P;残余应力;增敏【作者】李玉龙;吕明阳;赵诚【作者单位】南昌大学机电工程学院机器人及焊接自动化重点实验室,江西南昌330031;南昌大学机电工程学院机器人及焊接自动化重点实验室,江西南昌330031;南昌大学机电工程学院机器人及焊接自动化重点实验室,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TP212.141 引言智能材料结构是指将传感元件、驱动元件以及有关的信号处理和控制电路集成在基体材料结构中,使其不仅具有承受载荷的能力,而且具有识别、分析、处理及控制等多种功能。

陶瓷表面化学镀Ni—P合金工艺的研究

陶瓷表面化学镀Ni—P合金工艺的研究
J u n l fAp le eto h mity, 2 8 3 o r a o p id Elcr c e s r 00 , 8(7) 1 : 05 — 3
10 0 6 .
收 稿 日期 : 0 00 — 8 2 1 —6 2
b mp tl r y o ip to tu pd E] Jun lo u meal g n A1 n u/ up t a J . o r a f u
陶 瓷 表 面 化 学 镀 Ni 合 金 工 艺 的 研 究 - P
Re e r h o Elc r e s N iP l y Pl tng o r m i sSu f c s a c n e t ols — Alo a i n Ce a c r a e
李 丽波 李东平 张书 华 赵 春 山 李 。 , , 。
c m p s to n he mo p o o e f l c r l s i k l un e — o o iin o t r h l gis o ee t o e s n c e d r
El c r n c M a e i l ,2 0 e t o i t ra s 0 5,3 1 4( ):1 - 8 21.
I siu eo c n lg ,Ha b n 1 0 5 n tt t fTe h o o y r i 5 0 0,Ch n ) ia
摘 要 : 陶 瓷 表 面 经 化 学 镀 镍 处 理 后 既 可 以保 证 陶瓷 原 有 的机 械 物 理 性 能 , 可 以使 陶 瓷 具 有 导 电 、 热 、 蚀 等 性 能 。 采 用 又 导 耐
S inc nd Te h l y, H a bi 5 04 c e e a c no og r n 1 0 0, Ch na; i

钝化处理对Ni-Zn-P镀层耐腐蚀性能的影响

钝化处理对Ni-Zn-P镀层耐腐蚀性能的影响

钝化处理对N i-Zn-P镀层耐腐蚀性能的影响王森林·,喻伟伟(华侨大学材料科学与工程学院应用化学系,福建泉州.362021)麓要:采用扣描电镜和能谱分析表征,钝化处理后的N i-Z n-P镀层,实验表明该镀层表面生成了以氧化物为主的钝化摸.采用浸泡实验和阳极极化实验并通过对比研究了N i-Z n-P镀层在常见的氯化钠和氢氧化钠介质中的腐蚀行为,结果表明钝化处理后的镀层具有比镀态镀层更优异的耐腐蚀性能。

关键词:化学沉积;锌;镍;耐腐蚀化学镀具有在复杂几何形状表面镀覆的镀层厚度均匀,而且在镀层中加入非金属元素P可改善合金的微结构(易形成微晶等),更重要的是元素P腐蚀时形成致密的不溶性磷酸盐膜[1.3】。

Ni,Zn.P 镀层在氯化钠等常见介质中腐蚀电位比钢铁更正,因此可作为钢铁表面阳极保护镀层【4.6】。

这些因素均使化学镀Ni.Zn.P合金镀层具有优异的耐腐蚀性能。

本研究组在化学镀Ni-Zn—P镀层的耐腐蚀性能方面进行了一些研究【7.10】。

在参考安茂忠研究组钝化处理Ni.zn镀层工艺的基础上【1l】,最近对该镀层进行钝化处理并研制了钝化液配方,发现对该镀层进行钝化处理可进一步提高该镀层的耐腐蚀性能,而且该钝化处理工艺简便易行。

1实验方法和仪器1.1镀层的制备化学沉积Ni-Zn-P合金的镀液组成和操作条件如下:NiS04·6H20 O.065 tool·L一,ZnS04·71420 0.035 tool·L~,NaH2P02·H20 0.3 mol·L4,C bHs07N a3 0.25 tool·L-1,H3803 0.5 tool·L-I;pH8.5,温度90_+O.5℃。

镀覆基体为低碳钢片,基体经打蘑抛光,除油。

酸洗,活化后再进行化学镀Ni-Zn-P 合金。

1.2饨化处理对镀层的钝化处理包括钝化和封闭处理,钝化处理的溶液和条件如下:铬酐(Cr03)409·L4冰醋酸40ml·L-1,成膜促进剂10 g·L~,硝酸银0.459·L~,时间30--60s。

低碳钢管表面化学镀Ni-P-Zn合金的研究的开题报告

低碳钢管表面化学镀Ni-P-Zn合金的研究的开题报告

低碳钢管表面化学镀Ni-P-Zn合金的研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着低碳钢管在工业领域的广泛应用,其表面质量的要求也越来越高。

为了提高低碳钢管的防腐性能及硬度等指标,通常会采用化学镀Ni-P-Zn合金的方法对其表面进行处理。

因此,对低碳钢管表面化学镀Ni-P-Zn合金的研究,具有重要的现实意义和深远的理论意义。

二、研究目的
本研究的目的是探究低碳钢管表面化学镀Ni-P-Zn合金的工艺条件、涂层组成及性能等方面,为提高低碳钢管的表面性能提供理论依据和技术支持。

三、研究内容和方法
本研究的主要内容包括以下三个方面:
1. 确定适宜的工艺条件:通过控制化学镀液的配方、温度、PH值等参数,选择最佳的工艺条件,保证Ni-P-Zn合金涂层的质量和性能。

2. 分析涂层组成及性能:使用XRD、SEM、EDS等测试手段对Ni-P-Zn合金涂层的成分、结构、显微形貌及硬度等性能进行分析。

3. 探究涂层的防腐性能:通过盐雾实验、电化学测试等方法探究镀Ni-P-Zn合金涂层的防腐性能,并对涂层进行耐腐蚀性能评估。

四、预期成果和意义
预计本研究将能够得到低碳钢管表面化学镀Ni-P-Zn合金的工艺条件优化,涂层组成与性能的分析,以及涂层防腐性能等方面的研究结果。

这将有助于提高低碳钢管表面的功能和性能,为其在实际应用过程中提供先进的表面处理技术和保障。

五、研究进度和计划
本研究已经初步设计好研究方案和研究方法,目前正在进行前期的文献调研和实验室准备工作。

预计在未来6个月内完成工艺条件的确定和涂层组成、性能分析方面的实验,之后将展开涂层的防腐性能实验,并对实验结果进行系统分析和总结,最终完成论文撰写工作。

铜电极上Zn—Ni—P合金电沉积行为的研究

铜电极上Zn—Ni—P合金电沉积行为的研究

铜电极上Zn—Ni—P合金电沉积行为的研究
黄清安;邓伯华
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】1996(015)003
【摘要】采用循环伏安法研究了铜电极上Zn-Ni-P合金电沉积行为。

结果表明:在Zn-Ni合金镀液中加入NaH2PO2,Zn-Ni-P电沉积的阴极极化减小,对合金电沉积起活化作用,有利于Zn-Ni-P合金镀层的形成,所获得的Zn-Ni-P合金层与Zn层,Zn-Ni合金层相比阳极溶解峰电位正移,使含磷的锌基合金的耐蚀性大大提高。

【总页数】4页(P1-3,8)
【作者】黄清安;邓伯华
【作者单位】武汉大学化学系电化学研究室;武汉大学化学系电化学研究室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.2
【相关文献】
1.铜电极上Zn—Co—P合金电沉积行为 [J], 黄清安;陈永言
2.碱性溶液中Zn−Ni−Mn合金涂层的电沉积与腐蚀行为 [J], Babak ABEDINI; Naghi PARVINIAHMADI; Sasan YAZDANI; Luca MAGAGNIN
3.碱性溶液中Zn-Ni-Mn合金涂层的电沉积与腐蚀行为 [J], Babak ABEDINI; Naghi PARVINI AHMADI; Sasan YAZDANI; Luca MAGAGNIN
4.柠檬酸钠对Zn-Ni-Mn合金电沉积行为的影响 [J], 齐海东;郭昭;卢帅;李运刚;杨
海丽
5.电沉积Zn-Ni-P合金的研究Ⅱ.NaH_2PO_2对锌-镍合金电沉积的影响的研究[J], 陈永言;黄清安;邓伯华
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

化学镀Ni-Sn-P合金的研究

化学镀Ni-Sn-P合金的研究

化学镀Ni-Sn-P合金的研究
本文用化学镀方法获得了非晶态镍-锡-磷合金镀层。

通过SEM, EDS, AAS, XRD以及电化学分析仪,研究了氯化镍、四氯化锡、乳酸、柠檬酸钠、还原剂含量以及温度、pH值等因素对化学镀镍锡合金的表面形貌、镀层成分、镀速和镀层结构的影响。

通过单因素考察,选取了锡含量较高的工艺条件:pH值为5.5、还原剂40g/L、镍盐20g/L、锡盐20g/L、温度90℃、络合剂为140 g/L时,可以获得锡含量为28.3%的非晶态镍-锡-磷合金镀层。

结果表明,本实验所开发的镀液镀速快,并且所获得的镀层有较好的抗腐蚀能力、可焊性高、抗氧化效果好,能有效防止浸金过程中“粒界腐蚀”和“黑焊盘”的发生,可广泛应用于PCB行业,也可用于装饰性涂层。

钢的分子共振化学镀Ni-P合金研究的开题报告

钢的分子共振化学镀Ni-P合金研究的开题报告

钢的分子共振化学镀Ni-P合金研究的开题报告研究背景:在工业生产中,由于钢材容易生锈,同时也存在着耐磨等方面的需求,因此需要对钢材进行表面改性。

化学镀Ni-P合金作为一种先进的表面处理技术,其能够提高钢材的耐腐蚀性、耐磨性、抗氧化性等性能,有着广泛的应用前景。

但是,传统的化学镀Ni-P合金存在着一定的问题,如镀层致密性与均匀性等问题。

因此,寻求一种新的Ni-P化学镀技术变得尤为重要。

研究目的:本项目旨在通过将钢材与镀液之间的分子共振化学作用引入Ni-P化学镀反应中,提高化学镀Ni-P合金的镀层致密性、均匀性和耐腐蚀性等性能。

研究内容:1. 设计一种适用于钢材的Ni-P化学镀反应配方;2. 研究分子共振化学对Ni-P化学镀反应速率和镀层质量的影响;3. 优化分子共振化学镀Ni-P合金的反应条件,并研究其性能和微观结构;4. 探索分子共振化学镀Ni-P合金在不同环境条件下的稳定性。

研究方法:1. 采用电化学测试方法研究化学镀Ni-P反应速率和反应过程的电化学特性;2. 利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术研究化学镀Ni-P合金的微观结构和镀层形貌;3. 采用光谱测试方法研究分子共振化学在Ni-P化学镀反应中的作用机制;4. 采用物理化学测试方法对分子共振化学镀Ni-P合金的性能进行测试和分析。

预期成果:1. 设计出适用于钢材的Ni-P化学镀反应配方;2. 探究分子共振化学对Ni-P化学镀反应速率和镀层质量的影响;3. 优化分子共振化学镀Ni-P合金的反应条件,并研究其性能和微观结构;4. 系统地研究分子共振化学镀Ni-P合金在不同环境条件下的稳定性。

5. 为Ni-P化学镀反应的研究提供新思路,并对钢材的表面改性有重要意义。

化学镀Ni-Sn-P合金及其复合镀层的研究的开题报告

化学镀Ni-Sn-P合金及其复合镀层的研究的开题报告

化学镀Ni-Sn-P合金及其复合镀层的研究的开题报告一、研究背景和意义镍基合金在工业生产中具有广泛的应用价值,但是其自身抗腐蚀性能有限,容易受到化学和环境的侵蚀,从而降低了其使用寿命和性能。

因此,针对镍基合金的抗腐蚀性能进行提高和改善具有十分重要的意义。

本研究将以Ni-Sn-P合金为基础,研究其在化学镀过程中的形成机理和影响因素,并进一步研究其与其他材料复合镀层的性能表现和应用前景,以期为镍基合金的腐蚀保护提供新方法和途径。

二、研究内容1. 合金材料制备及表征采用化学合成法、电化学方法等制备Ni-Sn-P合金,利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子能谱分析仪等多种表征手段对合金材料进行表征,并研究其成分组成、晶体结构和表面形貌等性质。

2. 化学镀Ni-Sn-P合金通过设计比例、加入不同的添加剂和优化镀液组成等方法,制备出具有不同成分和形貌的Ni-Sn-P合金化学镀层。

并研究其在不同工艺条件下的沉积规律和形成机理。

3. 复合镀层的制备将Ni-Sn-P合金与其他材料(如C或Zn等)进行复合镀层制备,研究不同材料间的相容性和复合镀层的成分组成、结构形貌、物理化学性质及其应用前景。

4. 性能测试和分析通过研究电化学性质、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能等性能指标,探究复合镀层对基材的性能改善和保护效果。

并采用表面分析技术、显微镜等手段对镀层进行形貌、微观结构和成分等方面的分析。

三、研究方法1. 合金材料的制备采用化学合成法、电化学方法等。

2. 化学镀Ni-Sn-P合金采用化学镀液,对化学沉积条件进行优化设计,并利用SEM、EDS等手段对其形貌、成分等进行表征分析。

3. 复合镀层制备采用不同的材料,通过镀液优化、工艺调节等方法制备出不同种类的复合镀层,并利用表面分析和电化学测试等技术对复合镀层进行表征。

4. 性能测试和分析采用电化学测试、显微镜观察等方法对复合镀层进行性能测试和分析。

四、研究意义和预期结果1. 研究Ni-Sn-P合金的化学镀制备工艺及其沉积规律和形成机理,为该合金在腐蚀保护方面的应用提供新方法和途径。

化学镀 Ni-Sn-P合金镀层(1)

化学镀 Ni-Sn-P合金镀层(1)

化学镀Ni一Sn一P合金镀层工艺条件化学镀镍磷合金因其具有优异的物理性能、机械性能和化学性能,因而受到人们的重视,至今,这种镀层已广泛应用于机械、化工、电子、航天等工业领域,国内外还在探求进一步提高化学镀镍磷合金性能的方法。

在镀液中加入镍盐、锡盐和次亚磷酸钠,可获得Ni一Sn一P三元合金镀层。

由于这种镀层的孔隙率小于Ni一P合金镀层,因此,在酸性和碱性溶液中具有优良的耐蚀性。

二元合金的研究也越来越多。

其中裸-合金镀层有报道,可使孔隙率显著减少并提高耐蚀性,具有应用研究价值。

化学镀镍锡磷合金采用的锡盐是四氯化锡,镀液可分为碱性镀液和酸性镀液,在碱性镀液中获得的合金镀层中锡、磷的含量,均低于在酸性镀液中获得的合金镀层。

由于锡盐极易生成沉淀,为了保证镀液的稳定性,对络合剂的选择及含量的研究十分必要。

乳酸是化学镀镍常用的络合剂之一,化学镀镍磷合金镀液中,只需保持与镍盐的比例在1:3(硫酸镍与乳酸摩尔比)以上即可保证镀液稳定。

由于氯化锡的加入,络合剂的加入量理应适当增加。

通常主要研究乳酸作络合剂的酸性镀液中,络合剂添加量对镀液稳定性的影响,以及硫酸镍、四氯化锡、还原剂含量,对化学镀镍锡-磷合金镀速和镀层成分的影响。

化学镀液的组成和工艺条件Ni一Sn一P化学镀液的配方为:硫酸镍(NiSO4·6H2O) 0.08mol/L氯化亚锡(SnCl2·2H2O) 0.08mol/L次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O) 0.45mol/L乳酸(C3H6O3) 1.2mol/L稳定剂适量装载量1dm2/LpH值 4.2温度87度Sn2在化学镀Ni-Sn-P合金镀液中的作用1.1化学镀Ni-Sn-P合金镀液中Sn2的含量(1)Ni-Sn-P合金镀液配方:NiS04·6H20:0.04~0.23mol/L;NaH2PO2·H20:0.19~0.98mol/L;SnCI,·3H20:0.03~0.18mol/L;稳定剂:0.1~6mg/L;复合络合剂:0.02~0.1mol/L;表面活性剂:10~35mg/L;温度:78~97℃;pH值:4.5~4.6;沉积速度:12~15um;周期:25~30。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

化学镀Ni2Zn2P合金工艺的研究E lectroless Ni2Z n2P Alloy Plating Process潘振中, 罗建东, 胡小芳(华南理工大学工业装备与控制工程学院,广东广州510640)PAN Zhen2zhong, L U O Jian2dong, HU Xiao2fang(College of Indust rial Equip ment and Cont rol Engineering,Sout h ChinaU niversity of Technology,Guangzho u510640,China)摘要: 对于石油化工中一些容器内表面的防腐,比较适宜的方法是化学镀Ni2Zn2P镀层。

但目前化学镀锌镀速较慢,难以达到生产应用的要求;实验通过考察p H值、温度、硫酸锌、次磷酸钠等参数对镀速、镀层中锌的质量分数及镀液稳定性等影响,确立了适合于生产应用的化学镀Ni2Zn2P工艺。

关键词: 化学镀;Ni2Zn2P合金;工艺Abstract: To solve the corrosion problem on the inner surface of petrochemical vessels,the appropriate method is electroless deposition of Ni2Zn2P alloys.But at present the rate of electroless zinc deposition is so slow that it can not meet the requirements of industrial applications.The effects of deposition parameters(p H,temperature,ZnSO4・7H2O,Na H2PO2・H2O)on depositing rate,the mass f raction of zinc in the coating,and the stability of plating bath were investigated through experiments,establishing an electroless Ni2Zn2P alloy plating process suitable for industrial applications.K ey w ords: electroless plating;Ni2Zn2P alloy;process中图分类号:TQ153 文献标识码:A 文章编号:100024742(2008)05200282030 前言石油化工中一些容器的内表面防腐,目前应用最广的是化学镀Ni2P,但Ni2P镀层属于阴极型镀层,应用于石油化工容器内表面的防腐,一般不允许出现孔隙,否则就会加速容器局部腐蚀,造成穿孔;而化学镀本身难以彻底消除孔隙的产生。

Ni2Zn2P 镀层属于阳极型镀层,在孔隙存在的情况下,不会对镀层整体防腐性能产生明显的影响。

Ni2Zn2P镀层耐蚀性强、延展性好,而且低氢脆、内应力小[1],可以有效地解决石油化工容器的内表面防腐问题。

因此,研究化学镀Ni2Zn2P工艺具有重大的实际意义。

锌是两性金属,用化学镀方法施镀比较困难,主要是镀速较低,难以达到生产要求。

因此,本研究的目的之一是在保证镀液稳定的前提下提高化学镀Ni2Zn2P的镀速;另外,作为防腐使用的Ni2Zn2P阳极型镀层,其镀层中锌的质量分数不能太低,一般要求不低于5%,因此,镀层中锌的质量分数也是本研究的目的。

1 实验1.1 试件规格5.0cm×3.0cm×0.1cm,材料为Q235。

1.2 工艺流程砂纸打磨除油水洗除锈水洗碱性化学镀镍化学镀Ni2Zn2P合金水洗烘干1.3 配方及工艺参数(1)除油氢氧化钠30g/L,磷酸钠15g/L,硅酸钠15 g/L,温度80℃,时间10min。

(2)除锈盐酸200mL/L,硫酸50mL/L,时间1min。

(3)碱性化学镀镍硫酸镍40g/L,次磷酸钠20g/L,柠檬酸铵80 g/L,温度80℃,时间5min。

(4)化学镀Ni2Zn2P合金硫酸镍10g/L,次磷酸钠30g/L,硫酸锌20 g/L,柠檬酸铵60g/L,乙酸铵20g/L,氢氧化钠80 g/L,施镀时间为2h。

1.4 测试方法1.4.1 沉积速率增重法 同样施镀时间内镀层的增重=施镀后的镀层重量-施镀前的重量测量仪器 T G3288分析天平,分度值0.1 mg,上海天平仪器厂。

・82・ Sep.2008 Electroplating&Pollution Control V ol.28N o.5 1.4.2 p H值P HS225数字酸度计,杭州万达仪器仪表厂。

1.4.3 溶液温度在带恒温装置的水浴锅中进行。

1.4.4 镀层成分测试采用多功能光电子能谱仪测试。

2 结果与讨论2.1 pH值对施镀的影响基本配方中,温度为90℃,p H值对施镀的影响,如表1所示。

表1 pH值对施镀的影响p H值镀速/(mg・cm-2・h-1)镀层ω(Zn)/(%)施镀情况7.00.13未测试镀液稳定7.50.16未测试镀液稳定8.00.18未测试镀液稳定8.50.267.4镀液稳定9.00.287.6镀液稳定9.50.38未测试器壁有沉积 从表1可知,镀速随着p H值升高而增大;当p H值小于9.0,镀液稳定;但p H值低于8.0,镀速明显偏低;当p H值大于9.5,镀速显著增加,但镀液变得不稳定。

考虑到镀液的稳定性及镀速,p H 值以9.0为佳,此时,镀层中锌的质量分数约为7.6%,能够满足使用要求。

2.2 温度对施镀的影响表2为基本配方中,p H值为9.0时,温度对施镀的影响。

表2 温度对施镀的影响θ/(℃)镀速/(mg・cm-2・h-1)镀层ω(Zn)/(%)施镀情况700.21未测试镀液稳定750.23未测试镀液稳定800.25未测试镀液稳定850.26未测试镀液稳定900.297.7镀液稳定950.32未测试器壁有沉积 从表2可知,镀速随着温度升高而增大,但当温度大于95℃以上时,镀液变得不稳定,容器壁上出现沉积层;而当温度为90℃时,能在镀液稳定的情况下获得较高的镀速;此时,镀层中锌的质量分数为7.7%,能够满足使用要求。

下面实验操作温度均为90℃。

2.3 硫酸锌对施镀的影响表3为基本配方中,p H值为9.0,温度为90℃,硫酸锌对施镀的影响。

表3 硫酸锌对施镀的影响ρ(硫酸锌)/(g・L-1)镀速/(mg・cm-2・h-1)镀层ω(Zn)/(%)施镀情况10.00.31 4.3镀液稳定12.50.29 5.2镀液稳定15.00.28 6.0镀液稳定17.50.27 6.8镀液稳定20.00.277.9镀液稳定22.50.26未测试少量白色沉淀 从表3可知,一方面,随着硫酸锌的质量浓度增加,镀速逐渐下降,说明硫酸锌对施镀具有抑制作用;另一方面,随着硫酸锌的质量浓度增加,镀层中锌逐渐增加。

镀层中锌的质量分数越高,镀层阳极特征越显著。

在镀速变化不明显情况下,硫酸锌的质量浓度20g/L为宜,此时镀液可以稳定施镀。

2.4 次磷酸钠对施镀的影响表4为基本配方中,p H值为9.0,温度为90℃,次磷酸钠对施镀的影响。

表4 次磷酸钠对施镀的影响ω(次磷酸钠)/(g・L-1)镀速/(mg・cm-2・h-1)镀层ω(Zn)/(%)施镀情况150.357.5镀液稳定200.407.2镀液稳定250.437.2镀液稳定300.287.8镀液稳定350.21未测试沉淀产生400.20未测试沉淀产生 从表4可看出,当次磷酸钠的质量浓度低于25g/L时,镀速随着次磷酸钠的质量浓度增大而增大;当次磷酸钠的质量浓度大于25g/L时,镀速随着次磷酸钠的质量浓度增大而急剧下降。

其原因是,次磷酸钠作为还原剂,浓度过高时,镀液活性太・92・2008年9月 电镀与环保第28卷第5期(总第163期) 大,稳定性变差,从而影响镀速。

次磷酸钠对镀层中锌的质量分数影响不显著。

从表4可看出,当次磷酸钠为25g/L 时,镀速最高,镀层中锌的质量分数为7.2%,镀液稳定,可以达到较佳的综合效果。

通过上述分析,可以确定化学镀Ni 2Zn 2P 较佳工艺条件:硫酸镍10g/L 次磷酸钠25g/L 硫酸锌20g/L 柠檬酸铵60g/L 乙酸铵20g/L 氢氧化钠80g/Lp H 值9.0θ90℃2.5 镀层的表面形貌分析图1是最佳工艺条件下获得的镀层的电子探针检测的结果。

从图1可以看出,化学镀Ni 2Zn 2P 合金镀层均匀,且较致密。

从镀层能谱分析,其质量分数分别为Zn 7.22%,Ni 59.46%,P 12.48%。

图1 镀层的表面形貌3 结论按照实验所确定的配方和工艺,镀速可达到0.43mg/cm 2・h ,可获得锌的质量分数为7.2%左右的Ni 2Zn 2P 镀层,镀层均匀致密,可以满足化工容器内表面防腐要求。

参考文献:[1] 谢 勤.Zn 2Ni 、Zn 2Ni 2P 合金电镀工艺及其基础理论研究[D ].长沙:中南大学,2001.收稿日期:2008203206《材料保护》对读者如是说———我是一本1960年出生的老牌杂志,走过了近50年的辉煌历程。

过去、现在和未来,我一贯履行:1.专业齐全 每期含有金属非金属镀覆,腐蚀与防护,涂料与涂装,热喷涂技术等。

其范围涉及到材料表面处理所有专业。

报道的内容有一定的深度和广度,适用于各类读者。

读者可以从我这里获得基础理论知识和实用技能。

2.读者致上 向读者提供全方位的信息:从行业发展动向、科研成果,到实际应用、施工技术以及行业活动。

我的目标是:让读者掌握有效的信息,免费提供一切咨询。

3.作者有用 发表文章经济效益和社会效益是最好的。

理由有二:(1)我是中国中文核心期刊,发表的文章被国内众多数据库收录;(2)我能将各位作者的成果推向全国各企业。

2009年我还是大家的好朋友。

我的邮局订阅代号:38230。

编辑部地址:武汉市汉口宝丰二路126号 邮政编码:430030 联系人:王 宇《表面工程资讯》征订启事《表面工程资讯》杂志创刊于2001年,双月刊,国内外公开发行,是国内表面处理行业公开发行的第一本信息类杂志。

由武汉材料保护研究所主办,《电镀与精饰》、《电镀与环保》、《电镀与涂饰》、《中国表面工程》编辑部,表面工业杂志社,中国表面工程信息网联办,由《材料保护》杂志社承办。

《表面工程资讯》报道现代表面技术的现状及未来发展趋势,以及与表面处理密切相关的环境保护、清洁生产、节能降耗等热点问题。

相关文档
最新文档