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铝合金和不锈钢新型电镀工艺研究

作　者: 王华
导　师: 旷亚非
学　校: 湖南大学
专　业: 应用化学
关键词: 铝合金 不锈钢 电镀 电解液
分类号: TQ153
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 62次
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内容摘要


电镀是重要的表面工程技术之一,其目的是通过电镀工艺在基材上镀上金属或合金镀层,改变基材表面性质或尺寸,从而达到增强金属的抗腐蚀性、增加硬度、减少磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性和表面美观等目的。目前在铝合金和不锈钢表面电镀已被广泛应用,但也存在一些问题,例如,工艺复杂、镀层结合力差、成本高、电镀液容易对环境造成污染等。本文针对这些问题分别就3005铝合金和304不锈钢电镀溶液组分和电镀工艺参数进行详细研究。开发出新型电镀溶液,并对镀层的表面形貌、元素成分及耐蚀性进行了表征,研究工作主要包括以下几个方面:1.针对铝合金极易产生氧化膜的特性,研究了一种有效的阳极去膜剂,在对工件进行适度的阳极去膜后,瞬间转向进行阴极镀镍,可得到镀层均匀、结晶细致的膜层。该层仅作为电镀底层,在此基础上可再进行后续装饰镀或功能镀,以获得良好的镀层性能。研究了操作条件和工艺参数对镀层性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)对膜层微观形貌进行分析。该法克服了传统的二次浸锌操作复杂、镀液难以控制的缺点。新工艺具有操作简单、成本低廉等优点。2.开发了一种铝合金经阳极氧化后再电镀的工艺。采用磷酸溶液对铝合金进行氧化后,可形成一层很薄的氧化膜,通过SEM观察了磷酸扩孔后氧化膜的表面形貌,该层氧化膜具有孔径大且分布均匀的优点,可有效地增大比表面积,有利于增强随后电沉积镍层的结合力。氧化后直接恒流阴极电镀暗镍即可,不需要复杂的电源转向。电镀溶液中加入一种络合剂,增加阴极极化,提高表面过电位,使结晶更为细致。再后续镀可达到较好电镀效果。研究了磷酸阳极氧化及电镀暗镍的工艺参数对镀层性能的影响。3.采用阳极电解活化-预镀镍工艺对304不锈钢进行表面预处理,结合去膜添加剂,阳极活化和预镀镍同槽进行,采用计时继电器控时再瞬间转向电镀,此法可充分去除不锈钢表面顽固的氧化膜,镀覆一层结合力良好的薄镍。在此基础上进行各种后续镀可得到性能优异的镀层。确定了镀液的组分和电镀工艺参数。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-27
  1.1 铝及其合金的性质和应用  10-11
  1.2 铝合金电镀技术  11-17
    1.2.1 化学除油  12
    1.2.2 化学抛光  12-13
    1.2.3 浸锌工艺  13-14
    1.2.4 铝合金电镀单金属  14-16
    1.2.5 电镀合金金属  16-17
  1.3 不锈钢的性质和应用  17-19
  1.4 不锈钢电镀技术  19-25
    1.4.1 不锈钢酸洗  19
    1.4.2 不锈钢化学抛光  19-20
    1.4.3 电解活化-预镀镍  20-21
    1.4.4 不锈钢电镀  21-22
    1.4.5 不锈钢化学镀  22-25
  1.5 课题选择的意义和内容  25-27
    1.5.1 铝合金电镀  25-26
    1.5.2 不锈钢电镀  26-27
第2章 铝合金直接电镀镍工艺研究  27-37
  2.1 实验部分  27-31
    2.1.1 实验材料及药品  27-28
    2.1.2 实验仪器  28
    2.1.3 电镀工艺流程  28-30
    2.1.4 镀层性能测试  30-31
  2.2 结果与讨论  31-36
    2.2.1 直接镀镍工艺  31-32
    2.2.2 镀液组分对镀层性能的影响  32
    2.2.3 电镀工艺参数对镀层性能的影响  32-35
    2.2.4 镀层结构和形貌  35-36
    2.2.5 后续镀  36
  2.3 小结  36-37
第3章 铝合金阳极氧化后电镀镍工艺研究  37-45
  3.1 实验部分  37-39
    3.1.1 实验材料及药品  37
    3.1.2 实验仪器  37
    3.1.3 电镀工艺流程  37-38
    3.1.4 镀层性能测试  38-39
  3.2 结果与讨论  39-44
    3.2.1 磷酸阳极氧化工艺  39-40
    3.2.2 镀液组分对镀层性能的影响  40-41
    3.2.3 电镀工艺参数对镀层性能的影响  41-43
    3.2.4 后续镀  43-44
  3.3 小结  44-45
第4章 不锈钢电镀镍工艺研究  45-55
  4.1 实验部分  45-48
    4.1.1 实验材料及药品  45-46
    4.1.2 实验仪器  46
    4.1.3 电镀工艺流程  46-47
    4.1.4 镀层性能测试  47-48
  4.2 结果与讨论  48-54
    4.2.1 电解活化-预镀镍工艺  48-49
    4.2.2 镀液组分对镀层性能的影响  49
    4.2.3 阳极电解活化-预镀镍工艺参数对镀层性能的影响  49-53
    4.2.4 后续镀  53-54
  4.3 小结  54-55
结论  55-57
参考文献  57-62
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 电化学工业 > 电镀工业
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