試析稀土對ni-p化學鍍工藝及鍍層性能影響的研究

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1、分類號密級UDC學校代碼10497武搏括聲大穿學位論文題目稀土對Ni一P化學鍍工藝及鍍層性能影響的研究題英文Rese腳h.of也eIn月uenceofRareearthtotheTechnolo盯目ofth盡Chemiea)platingNi一Pandperibrmanee.ofCoating研究生姓名姓名朱眾職稱副教授學位學士.指導教師單位名稱化學工程學院郵編430070申請學位級別碩士學科專業(yè)名稱…化學工藝論文提交日期2010年11月論文答辯日期2010年12月4日學位授予單位武漢理工大學學位授予日期答辯委員會主席劉佐民評閱人胡萍.~王繼勇,2010年1

2、1月中文摘要鋼鐵在工業(yè)中有著廣泛應用,但其腐蝕損失也很大,因此,研究提高鋼鐵的耐腐蝕性能的方法對節(jié)約資源有著重要的意義。化學鍍技術(shù)是提高鋼鐵耐腐蝕性能的一種重要方法。在化學鍍液中添加適宜的稀土元素,增加鍍液穩(wěn)定性,延長鍍液使用壽命;降低施鍍溫度,提高化學沉積速度;提高鍍層的耐蝕性。首先,本論文采用酸性化學鍍鎳溶液進行化學鍍,結(jié)果表明,沉積速率隨溫度的升高而升高到一定程度后會逐漸減小,而鍍層磷含量和pH值是一直降低的。通過正交實驗方法和可視化實驗方法對比得出的化學鍍鎳工藝的最佳條件是:硫酸鎳25一309幾,次亞磷酸鈉25一3og/L,乙酸鈉5一10g/L,檸檬

3、酸巧一20g/L,乳酸5一10g/L,丁二酸3叭,硫脈1一Zmg/毛,氫氧化鈉適量,施鍍溫度84~ssoC,施鍍pH值4.5一5.0,施鍍時間lh。采用sEM、Ens、XRD對鍍層結(jié)構(gòu)進行表征,得到孔隙較少、均勻的鍍層,耐腐蝕性能強于無鍍層的鋼鐵。其次,在以上得出的最佳工藝條件的基礎上,研究了在化學鍍液中添加適量稀土元素銅對化學鍍工藝及性能的影響。實驗得到稀土元素銅的最佳添加量為巧mg/L。在加有錮元素的鍍液體系中,研究表明,溫度達81℃時,鍍速達到最大,而且在極短溫度變化中,鍍速上升速度很快,縮短了施鍍時間。由此可見,添加稀土可以降低施鍍溫度,節(jié)約能源,降

4、低成本。然后,在加有斕元素的鍍液體系中,以鍍液穩(wěn)定性和沉積速率為指標優(yōu)化化學鍍工藝條件。結(jié)果表明,鍍液穩(wěn)定性隨pH值增大而降低,隨溫度升高先減弱后增強,隨鎳磷比增大而變化無規(guī)律,隨乳酸濃度的增大而增強,隨乙酸鈉濃度的增大先穩(wěn)定不變后減弱。采用正交實驗研究了檸檬酸和乳酸的比例、緩沖劑乙酸鈉濃度及施鍍時間對沉積速率的影響。得出最佳工藝條件是:硫酸鎳25~3Og/L,次亞磷酸鈉25一30叭,乙酸鈉12~25叭,檸檬酸5一10叭,乳酸巧~209幾,丁二酸3g/L,氧化憫10一20mg/L,硫脈1一Zm叭,氫氧化鈉適量,施鍍溫度78一82℃,施鍍pH值4.5一5.0,

5、施鍍時間lh。最后,采用極化曲線法測試鍍層耐腐蝕性能,得到空白試片、化學鍍鎳磷、添加稀土元素斕的化學鍍鎳磷的鍍層的自腐蝕電位依次為一597mv、一443mV、一371mv;電流密度依次為9.6x10一認·Cm-z、1.4x10一7A·。m一,、0.2x10一7A·cm一,。自腐蝕電流依次降低,自腐蝕電位依次升高,說明在鍍液中添加適量稀土元素斕后能獲得耐腐蝕性能更好的鍍層。關鍵詞:化學鍍鎳,稀土元素,沉積速率,耐腐蝕性AbSlractThesteelhaswidesPread即Plieationintheindu勸隊butthesteel,5eormsionc

6、ausedveryseriousdamages.T七erefore,theresearehaboutsti℃n咖eningtheanti一eorosivePe而rmaneeofthesteelhasveryimPo比犯t51酗ficaneetotheconserveresources.TheteehnologyofelectrolessPlatingisan汕Po比犯tmethodtoenhancesteel,5anti一eormsivePedbrmanee.Thesui切LbletyPeandquantityofn叮e一earthelernenihaveb

7、eenaddedintheelectrolessPlatingbath,whlcheanincreasedthestsLbilityandtheservieelifeofPlatingbath,reducedthetemPeratureofelectrolessplat噸,而sedtheche面eald叩osition印eed,ilnprovedtheeormsionresistsLnce·Firs丸theresearchadoPtedtheacidioPlatingbath.Theresultsindicatedth成山edePositionn戒ehave

8、beenelevatedandafteritredu

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