镁合金Ni-Ce-P/纳米TiO2化学复合镀层制备及抗菌性能研究

论文摘要

本文首先对镁合金表面Ni-Ce-P三元化学镀进行了系统的研究,在此基础上,改变施镀配方,在镁合金表面制备了Ni-Ce-P/纳米TiO2化学复合镀层,其最佳配方为:硫酸镍30g/L,次亚磷酸钠25g/L,柠檬酸18g/L,氟化氢铵15g/L,硝酸铈0.06g/L,TiO24g/L,十二烷基硫酸钠适量,硫脲适量。实验结果表明,复合镀的镀层厚度为20μm,结合良好;将复合镀层经过250℃热处理之后,镀层中出现了Ni3P;由能谱分析可知,复合镀镀层的成份以Ni为主,含量约90%左右,P含量约5%左右,其余的基本为Ti。Ni-Ce-P/纳米TiO2复合镀层的磨料磨损抗力是基体的1.9倍,粘着磨损抗力是基体的16.3倍;在5%醋酸溶液中的耐腐性是基体的24倍;在3.5%氯化钠溶液中的耐蚀性是基体的1.7倍;Ni-Ce-P/纳米TiO2复合镀层的光催化能力强,降解率高,且复合镀层的抗菌率达90%以上,显有抑菌作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 综述
• 1.1 镁及镁合金发展现状
• 1.1.1 镁的特点及应用
• 1.1.2 镁合金的性能及应用
• 1.2 镁及镁合金的表面处理
• 1.3 化学镀的发展
• 1.3.1 化学镀的机理
• 1.3.2 钢的化学镀
• 1.3.3 镁合金化学镀现状及发展
• 1.4 抗菌材料的种类及特点
• 1.5 抗菌涂层研究现状
• 1.5.1 有机抗菌涂层材料
• 1.5.2 无机抗菌涂层材料
• 1.6 本课题研究的内容及意义
• 2 实验材料、设备及方法
• 2.1 实验材料、仪器和药品
• 2.1.1 实验主要材料和仪器
• 2.1.2 实验药品
• 2 复合镀的工艺流程'>2.2 Ni-Ce-P/纳米 TiO₂复合镀的工艺流程
• 2.2.1 化学镀液的配置及施镀
• 2.2.2 镀层封孔
• 2.2.3 镀层热处理
• 2.3 镀层的性能测试
• 2.3.1 镀速的测量
• 2.3.2 结合力测量
• 2.3.3 耐蚀性测量
• 2.3.4 耐磨性测量
• 2.3.5 光催化性能测试
• 2.3.6 抗菌性检测
• 2.3.6.1 菌种的制备
• 2.3.6.2 抗菌率计算
• 2.4 组织观察及成分分析
• 3 实验结果与分析
• 3.1 镁合金 Ni-Ce-P 化学镀层的制备
• 3.1.1 化学镀液的成份选择与分析
• 3.1.2 镀液组成的影响
• 3.1.3 施镀工艺的影响
• 3.1.4 Ni-Ce-P 化学镀正交实验
• 3.1.5 硝酸铈含量的影响
• 3.1.6 Ni-Ce-P 镀层的组织形貌观察及性能测试
• 2 复合镀层的制备'>3.2 Ni-Ce-P/纳米 TiO₂复合镀层的制备
• 3.2.1 复合镀镀液成分及工艺的影响
• 3.2.2 镀层形貌
• 3.2.3 镀层的组织结构分析
• 3.2.3.1 镀层的 X 射线分析
• 3.2.3.2 镀层的能谱分析
• 3.2.4 镀层的性能测试
• 3.2.4.1 镀层的结合强度
• 3.2.4.2 镀层的耐磨性
• 3.2.4.3 镀层的耐蚀性
• 2 复合镀层的抗菌性能检测'>3.3 Ni-Ce-P/纳米 TiO₂复合镀层的抗菌性能检测
• 3.3.1 抗菌方法的研究
• 2 复合镀层的抗菌效果'>3.3.2 Ni-Ce-P/纳米 TiO₂复合镀层的抗菌效果
• 3.3.3 抗菌机理分析
• 2 复合镀与 Ni-Ce-P 化学镀对比分析'>3.4 Ni-Ce-P/纳米 TiO₂ 复合镀与 Ni-Ce-P 化学镀对比分析
• 3.4.1 镀液配方及工艺的比较
• 3.4.2 镀层的形貌比较
• 3.4.3 镀层的成分分析
• 3.4.4 镀层的性能对比
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间已发表的学术论文及科研成果