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镁合金具有密度小、比强度高、尺寸稳定性好及良好的磁屏蔽性等一系列特性,正成为现代高新技术领域中最有希望的材料。它以优异的力学性能、物理性能已经广泛应用于航天航空、汽车工业、电子工业等领域,然而,镁合金在各介质中的耐蚀性差使其应用受到制约。如何解决这个问题是人们一直关注的课题。 现有许多表面工程技术被用来提高镁合金的耐蚀性,如化学氧化、电化学氧化、着色、酸盐转化膜层等。针对其他表面改性技术的局限性,本文采用了一种金属表面化学镀镍磷技术,对 AZ91D镁合金进行表面化学镀镍磷工艺研究,并对工艺中络合剂进行了乳酸体系复合络合剂的研究。 通过正交实验的方法,以极化曲线试验结果和镀层孔隙率实验结果为主,其他镀层性能实验结果为辅,确定化学镀镍最佳工艺条件:pH:6.0;温度:85℃;乳酸浓度:6mL?L-1;氟化氢铵浓度:10g·L-1;硫酸镍浓度:25g·L-1;次亚磷酸钠浓度:30g·L-1;乙酸钠浓度:15g·L-1;丙酸浓度:3mL·L-1;碘酸钾:痕量。SEM结果显示:优化后镀层表面胞状物细小,颗粒分布均匀,镀层几乎没有气孔。能谱分析显示:镀层表面P含量为10.07%,磷含量高,镀层的耐蚀性好。镍磷镀层与镁合金基体结合紧密,镀层厚薄均匀,厚度约为35微米。从基体与镀层的结合处到镀层的靠外层,P含量均匀增加,这也提高了镀层的耐蚀性。优化后镀层与基体的结合力良好,镀液稳定性良好。 以优化后镀液配方为基础,添加了三种不同的络合剂作为乳酸的辅助络合剂。在乳酸体系三种复合络合剂研究中,发现在各体系中,在镀液中添加柠檬酸9g·L-1、苹果酸6g·L-1和乙醇酸3g·L-1时,镀层的耐蚀性最好。SEM结果显示:在镀液中分别添加9g·L-1柠檬酸、6g·L-1苹果酸、3g·L-1乙醇酸的镀层表面胞状物细小,颗粒分布均匀,镀层几乎没有气孔。能谱分析显示,这三种镀层表面P含量分别为10.34%、12.48%、12.92%,较之未添加辅助络合剂时有很大提高,磷含量越高,耐蚀性越好。而将这3种配方相比较,添加3g·L-1的乙醇酸的镀层耐蚀性最好。其镀层与镁合金基体结合紧密,镀层厚薄均匀,厚度约为30微米。镀层与基体的结合力良好,镀液稳定性良好。