化学镀Ni-Co-P合金工艺、组织结构和性能的研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:feixiang20090911
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
化学镀Ni-Co-P合金镀层具有高密度磁性特点,由它制成的磁盘线密度大,而且膜层厚度均匀、硬度高、耐蚀性好,且操作方便,成本低,成为近年来的研究热点。但是,目前所报导的化学镀Ni-Co-P工艺存在镀速低、镀液不稳定、施镀过程中pH值变化大等问题。本研究采用复合络合剂,通过正交试验对化学镀Ni-Co-P工艺进行了优化,得出了最佳的工艺参数,并对镀层的形貌、成分、组织结构和性能进行了检测并分析了它们之间的关系;同时详细研究了热处理对化学镀Ni-Co-P合金组织结构和性能的影响。然而,化学镀三元Ni-Co-P合金一个无法回避的问题就是反应较复杂,薄膜成分不易控制,重复性不好。由于化学镀Ni-P二元合金发展历史较长,工艺成熟;且离子注入又具有注入元素可控,同时还可提高材料表面硬度、耐磨性、耐蚀性和磁性能等。因此,我们结合化学镀和离子注入这两种表面技术,在化学镀Ni-P膜中离子注Co获得Ni-Co-P薄膜,并研究了离子注Co对镀层表面形貌、组织结构和性能的影响。在正交试验的基础上优化得到的化学镀Ni-Co-P配方为:NiSO4·6H2O 0.1 mol·L-1 CoSO4·7H2O 0.1 mol·L-1NaH2PO2·H2O 0.2 mol·L-1 Na3C6H5O7·2H2O 0.5 mol·L-1 CH3CH(OH)COOH 0.2 mol·L-1 (NH42SO4 0.5 mol·L-1 pH:9温度:80℃研究结果表明:1.化学镀Ni-P和Ni-Co-P合金为P在Ni(Co)基上的过饱和固溶体,镀层中P含量和Co含量的增加都使得“胞状”组织尺寸减小,Co的共沉积能减低镀层沉积速度,并使镀层更加致密均匀;随着镀层中Co含量的增加,镀层硬度和耐腐蚀性能提高,磁性能有从软磁特性向硬磁特性转变的趋势。2.镀态下为微晶或纳米晶结构的化学镀Ni-P和Ni-Co-P合金,处于热力学亚稳定状态;300℃热处理1h后镀层发生重结晶,晶粒细化,400℃处理后晶粒达到最小值,更高温处理晶粒长大并开始析出稳定相Ni3P;Co的共沉积提高了Ni3P稳定相的析出温度,还稳定了纳米晶粒尺寸,大大提高了镀层的热稳定性。3.热处理显著影响镀层性能,各镀层在400℃处理后由于具有最小晶粒尺寸,硬度达到最大值,温度继续升高,晶粒长大硬度有所下降,但500℃处理后,由于析出大量稳定相Ni3P而硬度又有所回升;热处理对镀层磁性能影响较小;热处理后镀层耐蚀性先提高,400℃处理后耐蚀性最优异,继续提高温度耐蚀性则又有所下降;当Co含量达到27.57at.%时,由于良好的热稳定性,镀层硬度变化平稳,热处理后镀层耐蚀性稍有下降。4.化学镀Ni-P合金表面形貌为凸显“胞状”结构,离子注Co后表面变得较平整,“胞”结合更加紧密,Co在化学镀Ni-P膜中呈梯度分布,镀层中Co含量和注入深度随注入剂量的增加而增加。5.化学镀Ni-P合金为纳米晶结构,离子注入Co后镀层晶粒明显长大,且析出大量Ni3P,在结合面形成了Cu-Ni合金;当注入剂量增加至5×1017ions·cm-2时,镀层表面形成氧化膜。6.离子注Co可提高化学镀Ni-P镀层硬度,但幅度不大,最大可提高6%;离子注Co后镀层矫顽力Hc、饱和磁化强度Ms和耐腐蚀性能都明显提高,且随着注入剂量的增加而增加。
其他文献
目的应用姜黄素干预TNBS诱导的大鼠溃疡性结肠炎模型,研究姜黄素对大鼠溃疡性结肠炎肠黏膜及外周血IL-17、IL-23表达的影响,以探讨姜黄素对溃疡性结肠炎抗炎作用的新机制。方
以Kays和Hondon关于波纹翅片的试验数据为依据,与同当量直径的矩形翅片与矩形开缝翅片在同雷诺数的情况下进行比较,获得波纹翅片与矩形波J因子和f因子在不同雷诺数下的倍数关系
本文利用投入产出价格模型,从产业角度分析了能源价格变动对我国产业产出成本、产出水平的影响,并对不同能源的影响进行了对比。结果表明,能源价格的上涨对经济具有紧缩作用,
超声波技术在厚板奥氏体不锈钢焊缝结构的无损检测中占有重要地位,但在实际应用中存在信噪比低的现象,主要是焊缝组织产生的结构噪声引起的,因此需要应用数学方法对超声回波
让优质教育资源进入寻常百姓家,这是方略教育学术委员会主席、方略教育理事长、著名教育专家冯恩洪提出的教育理念。以此为目标,方略教育机构致力于建立面向21世纪的中小学教
期刊
目的:观察射麻五子汤对支气管哮喘慢性持续期(冷哮)患者临床症状、体征、肺功的改善情况,评价其临床疗效。方法:选取支气管哮喘慢性持续期(冷哮)患者62例,随机分为治疗组31例和
移动通信的无线网络优化工作已成为通信行业的核心工作内容,通信企业愈加重视。在无线网络项目的实践过程中发现,3G无线网络优化项目工作存在一定障碍和难度,项目的沟通管理十分
[续上期]5.火灾自动报警系统实用质量急待提高火灾自动报警系统的实用质量是指系统的产品质量、工程设计安装施工质量、用户对系统的使用维护保养质量的总称。其中,系统的产
本研究整群随机抽取了江西省3所一般本科院校有"留守经历"大一年级学生432人,并以461名无"留守经历"大学生为对照组,采用艾森克人格问卷(EPQ)和自编基本信息问卷调查和探讨"
涡流检测是五大常规无损检测技术之一,具有易耦合、速度快、成本低、易于实现自动化检测等优点,在核电、航空、石化、电力、冶金等各个工业领域发挥了越来越重要的作用。每年