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AZ31镁合金直接化学镀镍磷合金研究

作　者: 谢骏
导　师: 黎业生
学　校: 江西理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: AZ31B镁合金直接化学镀前处理正交试验耐腐蚀性
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

镁是地球表面第六种最丰富的金属,镁合金具有高的导热性,抗磁干扰性,可压铸薄壁件和易于回收等优点,继钢铁、铝之后镁合金正在成为第三大金属工程材料,被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是由于镁及镁合金的耐蚀性较差,呈现出很高的化学和电化学活性,镁合金的应用被极大限制。化学镀可以显著改善镁合金的表面耐腐蚀性能,但由于镁属于难镀基体,其前处理的效果将直接影响化学镀层的耐腐蚀性能。另外,镀液的科学的配制才能得到效果最好的镀层。本论文研究了以下内容:(1)研究了化学镀前处理对化学镀的效果,发现试样的磨制要达到一定的程度,不可过于粗糙,0.6以下粗糙度可以有效降低孔隙率。在碱洗除油的工艺中采取正交配方(都含有NaOH和Na3PO4以及Na2CO3),探索了碱洗的工艺因素。前处理中的酸洗和活化都有相应地影响因素,在已定化学镀液的条件下对这些因素进行正交试验。通过研究几个因素与化学镀检测标准之间的关系,发现了最佳的前处理配方。(2)通过正交试验研究了化学镀液各个成分与客观条件如温度、PH值、时间对镀液的稳定性、镀层的耐腐蚀性和镀层的硬度等的影响规律。通过电化学工作站得到镀层的极化曲线,反映其在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀性能。通过镁试剂检测镀层的孔隙率,通过EDS能谱仪对镀后各种成分进行分析,最重要的是通过正交试验分析,得到最佳镀液配方,其镀层磷含量在9%~11%之间,X射线衍射分析曲线呈“馒头”状,具有典型非晶态合金的衍射图样,说明镀层呈非晶态结构。(3)在已有镀液的基础上通过加入不同量的络合剂,发现Ni- P镀层的厚度并不会随加入络合剂的复合而无限提高。同时与未加复合络合剂的化学镀层作比较,发现无论是耐蚀性还是硬度都有所提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章文献综述  9-20
  1.1 镁及镁合金概述  9-12
    1.1.1 镁及镁合金的性质  9
    1.1.2 镁合金的分类  9-11
    1.1.3 镁合金的应用  11-12
  1.2 镁合金的腐蚀  12-14
    1.2.1 镁合金腐蚀的机理  12-13
    1.2.2 镁合金腐蚀的几种类型  13-14
  1.3 镁合金的腐蚀防护技术  14-16
    1.3.1 有机涂层  14
    1.3.2 化学转化膜  14-15
    1.3.3 阳极氧化  15
    1.3.4 微弧氧化技术  15
    1.3.5 激光改性  15-16
    1.3.6 电镀及化学镀  16
    1.3.7 气相沉积工艺  16
  1.4 镁合金化学镀镍磷  16-18
    1.4.1 化学镀磷基本原理  16-17
    1.4.2 镁合金化学镀镍磷研究  17-18
  1.5 课题内容及目的  18-20
    1.5.1 课题内容  18
    1.5.2 课题的目的  18-20
第二章实验材料与研究方法  20-30
  2.1 实验方案  20-24
    2.2.1 实验材料  21-22
    2.2.2 实验注意事项及示意图  22
    2.2.3 实验用药品  22-23
    2.2.4 实验仪器  23-24
  2.3 化学镀镍磷工艺初探  24-28
    2.3.1 前处理工艺初探及药品的选定  24-25
    2.3.2 化学镀工艺初探及药品的选定  25-27
    2.3.3 影响化学镀的其他影响因素  27-28
  2.4 实验检测方法  28-30
    2.4.1 镀速的测定  28
    2.4.2 结合力检侧  28
    2.4.3 表面形貌与成份测定  28
    2.4.4 镀层耐蚀性的测定  28-29
    2.4.5 镀层结构分析  29
    2.4.6 孔隙率的检验  29
    2.4.7 镀层硬度的测量  29-30
第三章 AZ31B 镁合金化学镀前处理工艺研究  30-39
  3.1 碱洗除油工艺正交试验及分析  30-32
    3.1.1 碱洗除油工艺正交试验  30-31
    3.1.2 分析总结  31-32
  3.2 前处理正交试验  32-39
    3.2.1 酸洗刻蚀工艺因素选择  32-33
    3.2.2 活化工艺因素选择  33
    3.2.3 正交试验  33-36
    3.2.4 分析总结  36-37
    3.2.5 微观表面图像及分析  37-39
第四章化学镀镍工艺研究  39-55
  4.1 初次化学镀正交试验及分析  39-44
    4.1.1 主盐与还原剂用量的选择  39
    4.1.2 其他几种变量选择  39
    4.1.3 本次正交试验的几个不变量的选取及原因  39-40
    4.1.4 化学镀因素与水平  40
    4.1.5 正交试验表格及数据处理  40-42
    4.1.6 本次试验总结与分析  42-44
  4.2 综合考虑基本因素正交试验与分析  44-47
    4.2.1 综合考虑基本因素  44-45
    4.2.2 正交试验表及数据处理  45-46
    4.2.3 总结与分析  46-47
  4.3 乳酸-柠檬酸双络合条件下的正交试验  47-51
    4.3.1 本阶段试验因素的考虑与选择  47-48
    4.3.2 正交试验表及数据处理  48-49
    4.3.3 总结与分析  49-51
  4.4 微观表面图像及分析  51-53
  4.5 X 衍射分析与极化曲线分析  53-55
第五章结论  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
个人简历  62
在学期间发表的学术论文  62

AZ31镁合金直接化学镀镍磷合金研究

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