鋁合金鍍鎳工藝研究論文.doc

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1、學(xué)無止境鋁合金鍍鎳工藝研究論文摘要：研究了鋁合金表面化學(xué)鍍Ni-P合金的預(yù)處理、鍍液配方及鍍后熱處理。采用堿性化學(xué)鍍鎳作底層，然后進(jìn)行酸性化學(xué)鍍鎳,能在鋁合金表面獲得光亮、平整、附著力良好化學(xué)鍍鎳(Ni-P)層。鍍層硬度為686HV，含磷量為11.17%。關(guān)鍵詞：鋁合金;預(yù)處理;化學(xué)鍍鎳;附著力1引言化學(xué)鍍Ni-P具有厚度均勻、硬度高、抗蝕性優(yōu)異等特點(diǎn)，因此鍍層廣泛被應(yīng)用于需耐磨的工件。但是，鋁合金表面即使在空氣中停留時(shí)間極短也會(huì)迅速地形成一層氧化膜，以致影響鍍層質(zhì)量，降低鍍層與基體的結(jié)合力。本項(xiàng)研究得出了比較好的預(yù)處理方案，從而得到結(jié)合力良好，表面比較光亮的Ni

2、-P鍍層。2實(shí)驗(yàn)方法2.1實(shí)驗(yàn)工藝流程試樣制備→配制除油溶液→化學(xué)除油→水洗→侵蝕→水洗→超聲波水洗→去離子水洗→一次鋟鋅→水洗→退鋅→水洗→超聲波水洗→去離子水洗→二次鋟鋅→水洗→去離子水洗→堿性鍍→水洗→酸性鍍→去離子水洗→吹干→冷卻2.2除油配方及工藝除油：Na3PO4?12H2O(30g/L)NaCO3(30g/L)溫度（65℃）時(shí)間（3min）2.3浸鋅配方及工藝ZnSO4(40g/l)NaOH(90g/l)NaF(1g/l)Fecl3(1g/l)KNaC4O4H406(10g/L)溫度（42℃）一次浸鋅時(shí)間（90S）二次浸鋅時(shí)間（18S）2.4

3、鍍液配方與工藝堿性預(yù)鍍液NiSO4?6H2O（30g/l）NaH2PO2?H2O（25g/l）NH4C6H5O7?H2O（100g/l）溫度（65℃）PH值（8.2）施鍍時(shí)間（8min）酸性鍍液NiSO4?6H2O（30g/l）NaH2PO2?H2O（25g/l）NH4C6H5O7?H2O（10g/l）乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/L）溫度（85℃3學(xué)無止境）PH值（4.8）施鍍時(shí)間（120min）3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1鍍層表面形貌及硬度鍍層表面為致密的胞狀、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。小胞之間有明顯的界線，界線基本為直線，說明小胞在長(zhǎng)大的過程中相互

4、受到擠壓而發(fā)生了變形，鍍層中存在應(yīng)力。鍍層的含磷量為13.1%，鍍層硬度可達(dá)686HV。溫度是影響化學(xué)鍍沉積速率的最重要因?；瘜W(xué)鍍的催化反應(yīng)一般只能在加熱條件下發(fā)生，溫度升高，離子擴(kuò)散速度加快，反應(yīng)活性增強(qiáng)，當(dāng)溫度高于50℃時(shí)，基體表面才有少量氣泡生成，化學(xué)鍍鎳磷合金才能進(jìn)行，隨溫度升高基體表面可見明顯鍍層。反應(yīng)溫度低于80℃時(shí)，沉積速率較慢；溫度高于80℃，基體表面有大量氣泡生成，沉積速率變快；當(dāng)溫度高于95℃時(shí)，鍍液發(fā)生分解，鍍液迅速變黑，產(chǎn)生大量氣泡，在燒杯底部出現(xiàn)黑色沉淀。3.2pH值對(duì)鍍速的影響?yīng)ピ谒嵝曰瘜W(xué)鍍液中，pH是影響沉積速率的重要因素之一。在化學(xué)鍍過程

5、中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H+不斷的生成，鍍液的pH值不斷降低，使沉積速率受到影響，因此在施鍍過程中必須隨時(shí)補(bǔ)充堿液來調(diào)整pH值在正常的工藝范圍內(nèi)。pH值升高使Ni2+的還原速度加快，沉積速率變快。4結(jié)語(yǔ)(1)通過實(shí)驗(yàn)研究得到比較適宜的鋁合金基材化學(xué)鍍鎳的前處理工藝,并得出了一套完整的鋁合金基材表面化學(xué)鍍鎳工藝條件及配方。(2)溫度和pH值是影響反應(yīng)速度重要的因素，溫度的最佳工藝范圍為85～95℃，超過95℃，鍍液自分解現(xiàn)象嚴(yán)重；pH值的最佳范圍是4.5～5.5，pH值超過5.5沉積速度開始下降。(3)通過性能檢測(cè)表明此工藝獲得的鍍層,鍍層硬度可達(dá)686hHV,含磷量為1

6、1.17%且表面光亮、均勻、結(jié)合力好。參考文獻(xiàn)［1］齊曉全.化學(xué)鍍Ni-P工藝在制藥設(shè)備上的應(yīng)用［J］.電鍍與涂飾,2006,25(7):15-16.3學(xué)無止境［2］ParkerK.ElectrolessNickle.StateoftheArtplatingandSurfaceFinishing，1992，34(3)：29-33.［3］ColaruotoloJF.TrendsInElectrolessNicklePlating.PlatingandSurfaceFinishing，1985，27(12)：22-25.［4］夏傳義.化學(xué)鍍?cè)陔娮庸I(yè)中的應(yīng)用［J］.

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