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镁合金作为轻质结构材料,具有许多优良的性能,在电子3C产品、航空航天、机械制造等领域有着巨大的市场前景。然而镁合金电位较负、易被腐蚀的特点限制了其大规模实际应用。表面处理技术是提高镁合金耐蚀性能的重要手段之一。其中化学镀技术作为一种性价比高、节能环保的表面工程技术,能够赋予材料优异的防腐、耐磨等综合性能,因此成为材料保护技术重要的研究领域。本文以AZ91D镁合金为研究对象,以化学镀技术原位制备Ni-P二元合金镀层实现镁合金表面改性的目的,系统研究前处理工艺和施镀工艺对化学镀施镀效果的影响。主要研究内容及结果如下:1)前处理工艺研究以自有化学镀镀液配方及施镀参数为基础,系统研究了酸洗、表调及活化工艺对直接化学镀施镀效果的影响规律,确定了前处理最佳溶液配方及工艺参数。酸洗:H3PO4 200m L/L,KF 0.5~1g/L,10s,30℃;表调:焦磷酸盐150~200 g/L,Na2CO3 20 g/L,KF 11 g/L,2.5min,80℃;活化:NH4HF2 200g/L,10min,RT。经H3PO4+KF酸洗→NH4HF2活化处理,所得Ni-P镀层粗糙、致密性差、针孔缺陷多;经H3PO4+KF酸洗→表调→NH4HF2活化处理,所得Ni-P镀层均匀、致密,较酸洗+活化所得镀层及镁基体耐蚀性显著提升。2)Ni-P二元合金化学镀工艺研究基于前期优化的最佳前处理工艺,以镀层结合力、镀速、镀层孔隙率及镀层宏观形貌为主要技术指标,系统研究了镀液中主盐、还原剂、络合剂及添加剂对施镀效果的影响,确定了最佳镀液配方:Ni SO4·6H2O 25g/L,Na H2PO2·H2O 20g/L,C6H8O7·H2O 4g/L,NH4HF2 20g/L,H2NCSNH2 2mg/L。最佳施镀参数:镀液初始p H值7.00,施镀温度85±1℃。镀液中NH4HF2的添加不仅可以有效抑制镁基体在镀液中的腐蚀,保证化学镀反应正常进行,同时亦具有加快沉积速率和缓冲镀液p H值的作用。3)典型试样性能分析基于最佳前处理及施镀工艺,对表调+活化镀镍试样和Dow直接化学镀镍试样进行SEM、EDS、结合力测试及电化学动电位极化曲线测试。SEM微观结构观察及EDS能谱分析结果表明:镀层由大量胞状/球状微粒挤压、堆积而成;与孔隙多的Dow直接化学镀镍层相比,表调+活化所得镀镍层平整、晶胞紧密堆积、结构致密;表调+活化镀层及Dow直接化学镀镍层磷含量分别为5.04%、6.49%,均属于中磷镀层。电化学动电位极化测试结果表明:表调+活化镀镍试样的自腐蚀电位(Ecorr)相比空白试样正移了0.99V,自腐蚀电流密度(icorr)降低了两个数量级,是Dow直接化学镀镍试样对应参数的50%。结合力测试结果表明:表调+活化镀镍层与基体结合良好。