稳恒磁场下Ni-W-P合金电沉积膜的制备及性能研究

论文摘要

电磁场应用于材料制备领域,已成为材料科学和材料制备领域重要的研究方向,也日益成为世界各国研究的热点。电磁场具有许多其它材料加工手段所无法比拟的优点,它能量密度高、易控制,可传递热能和动能给材料而不对材料造成污染。因此,电磁场能提供一种非常清洁的材料加工手段。将电磁场应用于电沉积过程就得到一种镀膜材料的制备方法。本文研究了电磁场对Ni-W-P合金电沉积的影响。Ni-W-P合金镀层具有较高的耐蚀性、耐磨性、硬度和热稳定性,有着广泛的应用前景。将稳恒磁场施加于电镀Ni-W-P合金进行研究具有一定的理论和现实意义。通过施加与电场平行（B//J）或垂直（B⊥J）的0-1.5T强度的稳恒磁场,研究了Ni-W-P合金在纯铜和Q235A钢基体上电沉积的电流效率、沉积速率及镀层的耐蚀性、合金组成、显微硬度；用扫描电镜、金相显微镜对镀层的微观形貌进行了观察；用X射线衍射仪对镀层的结构进行了分析。通过对实验数据分析讨论,找出了稳恒磁场对这些性能指标的影响规律。实验结果表明：与无磁场相比,施加磁场后镀层的表面更加细致、平整,但镀层中Ni含量增加,而W的沉积受到抑制,P含量基本不变；施加磁场后镀层的显微硬度提高,镀层的非晶化程度增强；施加磁场使镀层耐蚀性增强,但使Ni-W-P合金电镀的总阴极电流效率及沉积速率降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电磁场在电沉积上的研究进展
• 1.2.1 施加磁场对镀液性能的影响
• 1.2.2 施加磁场对镀层的影响
• 1.2.3 施加磁场对镀层合金成分的影响
• 1.3 Ni-W-P合金镀层的研究现状
• 1.4 本课题研究的目的及意义
• 1.5 本课题研究的主要内容
• 第2章 实验
• 2.1 实验方案设计
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验材料及化学试剂
• 2.2.2 实验装置、实验过程和主要仪器
• 2.2.3 前处理工艺选择
• 2.2.4 镀液工艺配方及镀液配制
• 2.3 测试分析方法
• 2.3.1 沉积速率的测定
• 2.3.2 阴极电流效率的测定
• 2.3.3 镀层耐蚀性的评价
• 2.3.4 镀层表面质量评价及微观形貌的观察
• 2.3.5 镀层结构的X射线衍射分析（XRD）
• 2.3.6 镀层硬度的测定
• 第3章 实验结果及讨论
• 3.1 磁场施加方式及强度对阴极电流效率的影响
• 3.2 磁场施加方式及强度对镀层沉积速率的影响
• 3.3 磁场施加方式及强度对镀层成分的影响
• 3.4 磁场施加方式及强度对镀层表面质量及微观形貌的影响
• 3.4.1 对镀层表面质量的影响
• 3.4.2 对镀层微观形貌的影响
• 3.5 不同磁场施加方式及强度镀层的耐腐蚀能比较
• 3.5.1 镀层的腐蚀速率
• 3.5.2 镀层的阳极极化曲线
• 3.6 磁场施加方式及强度对镀层结构的影响
• 3.7 磁场施加方式及强度对镀层硬度的影响
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间论文发表情况