AZ31B镁合金表面化学镀镍磷

论文摘要

镁合金由于具有一系列独特的性能,在汽车行业、电子工业、航空航天等领域正得到日益广泛的应用。但是镁合金的耐蚀性差,限制了镁合金的进一步开发应用。化学镀镍镀层均匀、表面光洁,且具有优异的耐蚀性、耐磨性能,是镁合金有效的表面防护方法之一。本文对具有良好塑性变形能力的AZ31B镁合金进行化学镀Ni-P,结合SEM、EDS、XRD、动电位极化曲线等测试手段,系统地研究了前处理工艺、化学镀镍工艺、化学镀镍镀层的性能及热处理,确定了适合AZ31B镁合金化学镀镍的最佳工艺参数,探讨了镀层初沉积成核、生长的过程及从化学镀镍废液中回收处理镍的研究。结果表明:在各自最佳工艺条件且保持一定沉积速率条件下,采用硫酸镍盐体系和碱式碳酸镍体系在AZ3 1B镁合金表面进行化学镀镍,均可得到致密、均匀、光亮、无缺陷的Ni-P镀层。硫酸镍体系的镀层动电位极化曲线测得镀层的自腐蚀电位接近-0.24V（SCE）,有明显的钝化区,耐蚀性优异,可对基体起到良好的防护作用。EDS测试表明,镀层中镍和磷质量百分含量分别为90.97%、9.03%。同时探讨了硫酸镍体系Ni-P镀层的形成过程,Ni2+还原后形成一个个胞状沉积颗粒,并以胞状向外延伸,渐渐地连成片、形成大面积覆盖。在纵截面上垒叠,不断以此方式生长,最终成为层片状垒叠致密、平整的Ni-P镀层。研究了热碱法、氯化钯催化还原法、硼氢化钠还原法回收处理化学镀镍废液中的镍,试验发现三种方法的镍的去除效果均较好,但在回收物中镍的纯度不同:热碱法为97.56%,氯化钯催化还原法为63.77%,硼氢化钠还原法为61.93%。热碱法回收镍纯度高,操作简单,经济实用,是保护环境、减少污染的环保技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 镁及镁合金的性质
• 1.2 镁合金的分类
• 1.3 镁合金的应用
• 1.4 镁合金的腐蚀与防护
• 1.5 化学镀镍技术
• 1.5.1 化学镀镍的概述
• 1.5.2 化学镀镍的机理
• 1.5.3 镁合金化学镀镍研究的现状及展望
• 1.6 本文选题
• 第二章 实验材料及研究方法
• 2.1 实验材料及仪器
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要实验试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.2 化学镀镍的工艺路线
• 2.3 测试方法
• 2.3.1 镀液成分的检测
• 2.3.2 化学镀沉积速率的测定
• 2.3.3 化学镀层性能测试
• 第三章 AZ31B镁合金化学镀镍工艺前处理的研究
• 3.1 AZ31B镁合金前处理工艺的研究
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 AZ31B镁合金基体
• 3.2.2 前处理后的显微形貌分析
• 3.2.3 不同前处理后化学镀Ni-P层的研究
• 第四章 AZ31B镁合金表面化学镀镍的研究
• 4.1 以硫酸镍为主盐化学镀镍配方及工艺参数
• 4.2 以硫酸镍为主盐化学镀液配方和工艺参数对沉积速率的研究
• 4.2.1 硫酸镍体系中镀液成分对沉积速率的影响
• 4.2.2 化学镀镍工艺参数对沉积速率的影响
• 4.3 以硫酸镍为主盐化学镀的沉积成核的生长
• 4.4 热处理对硫酸镍体系化学镀镀层的影响
• 4.4.1 热处理对镀层晶体结构的影响
• 4.4.2 热处理对镀层耐蚀性的影响
• 4.5 硫酸镍体系化学镀镍层的性能研究
• 4.5.1 硫酸镍体系的Ni-P镀层性能分析
• 4.5.2 化学镀Ni-P镀层的耐蚀性分析
• 4.5.3 化学镀Ni-P镀层的结合力分析
• 4.6 以碱式碳酸镍为主盐化学镀Ni-P的研究
• 4.6.1 碱式碳酸镍化学镀配方及操作条件
• 4.6.2 碱式碳酸镍盐体系镀层的性能
• 第五章 化学镀镍废液中镍的回收处理
• 5.1 热碱法回收处理化学镀镍废液中的镍
• 5.1.1 氢氧化钠投加量对镍离子去除率的影响
• 5.1.2 反应温度对镍离子去除率的影响
• 5.1.3 反应pH值对镍离子去除率的影响
• 5.2 氯化钯催化法回收处理化学镀废液中的镍
• 5.2.1 氯化钯加入量对镍离子去除率的影响
• 5.2.2 反应温度对镍离子去除率的影响
• 5.2.3 pH值对镍离子去除率的影响
• 5.3 硼氢化钠还原法回收镍
• 5.3.1 硼氢化钠加入量对镍离子去除率的影响
• 5.3.2 pH值对镍离子去除率的影响
• 5.3.3 反应时间对镍离子去除率的影响
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文