论文部分内容阅读
纳米颗粒分散效果的好坏将直接关系到其在复合镀层中的分布和复合量,进而影响复合镀层的性能。与此同时,超分散剂在一些有机颜料和无机颗粒上表现出的优异分散性能已引起人们的广泛关注,本文通过在复合镀液中添加了两种超分散剂制备了(Zn-Ni)/Al2O3复合镀层,研究了超分散剂对镀液中纳米Al2O3的分散性能的影响。采用分光光度法测量镀层中Al2O3含量,研究了镀液组成和各工艺参数对表观形貌及Al2O3复合量的影响。并对制备出的各种镀层做扫描电镜(SEM)、硬度、耐蚀性等多种性能测试。利用SEM、X射线光电子能谱(XPS)分析腐蚀产物及腐蚀过程,进而探讨纳米复合镀层的耐蚀机理。超分散剂Super-3900加入量为0.5%,对Al2O3悬浮液分散后加入时,获得的镀层复合Al2O3含量高,并随着镀液中Al2O3含量、镀前搅拌时间增加而增加,镀层中Al2O3含量随着施镀温度、阴极电流密度、pH值的增加呈先增加后减少的变化。为了获得复合含量高的镀层,较优的工艺条件为镀液中Al2O3含量为12.5g/L,镀前搅拌时间为16h,阴极电流密度为4A/dm2,施镀温度为35℃,pH为4.5~5.0。镀液中加入Mps-DL后,在较低的浓度范围内,镀层中Al2O3复合量得到显著增加;在镀前搅拌时间为8h时,镀层中Al2O3含量已基本稳定;Mps-DL的加入对镀层的光亮性也有一定的提高。功率超声对镀层中Al2O3含量也有较为显著的作用。通过测量Tafel曲线可知,在Super-3900浓度为0.5%(相对于镀液的体积百分含量)时获得的镀层腐蚀电位最正,腐蚀电流密度最小;随着镀液中Mps-DL含量的增加,获得的镀层的腐蚀电位逐渐正移,在浓度为0.01%(相对于镀液的体积百分含量)时腐蚀电流密度最小。出锈时间在Super-3900浓度为0.5%和Mps-DL浓度为0.01%时最长,并随着镀液中Al2O3悬浮量、镀液pH值增加呈先延长后缩短的变化,与之前所得的结果相同;但随阴极电流密度的增加一直延长。从腐蚀失重数据可知,复合镀层的失重曲线与纯Zn-Ni镀层有较大差异,呈先增重后失重变化。(Zn-Ni)/Al2O3复合镀层在腐蚀过程中呈现出均匀腐蚀行为,因纳米Al2O3在镀层中分散均匀,与Zn-Ni基质金属结合紧密,在纳米Al2O3周围并未发生局部腐蚀,因此纳米Al2O3因其优异的化学稳定性抑制了复合镀层的腐蚀速度。腐蚀产物分析表明,纳米Al2O3随着腐蚀进行而脱落,(Zn-