铝合金化学镀镍的研究 开题报告
铝合金化学镀镍工艺研究(一)
铝合金化学镀镍工艺研究(一)摘要：研究了铝合金表面化学镀Ni-P合金的预处理、镀液配方及镀后热处理。
采用碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍,能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(Ni-P)层。
镀层硬度为686HV，含磷量为11.17%。
关键词：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力1引言化学镀Ni-P具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。
但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。
本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的Ni-P镀层。
2实验方法2.1实验工艺流程试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却2.2除油配方及工艺除油：Na3PO4．12H2O(30g/L)NaCO3(30g/L)温度（65℃）时间（3min）2.3浸锌配方及工艺温度（42℃）一次浸锌时间（90S）二次浸锌时间（18S）2.4镀液配方与工艺碱性预镀液NiSO4．6H2O（30g/l）NaH2PO2．H2O（25g/l）．H2O（100g/l）温度（65℃）PH值（8.2）施镀时间（8min）酸性镀液NiSO4．6H2O（30g/l）NaH2PO2．H2O（25g/l）NH4C6H5O7．H2O（10g/l）乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/L）温度（85℃）PH值（4.8）施镀时间（120min）。
铝及铝合金光亮化学镀镍的研究
关 键 词 ：化学镀镍；铝及铝合金 ；光亮
中图分类号 ：Ｔ １ ４ ４ 文献标识码 ：Ａ Ｇ ７ ．
文章编号 ：１７—１５（０２ ２０４—３ ６２００ ２１）０—０７０
肖鑫 等人 对铝及铝合 金光亮化 学镀镍工 艺进行
了研究
Ａｂｓ ｒ ｔ ｈ ｓｒ ｓ ａ ｃ ｔ ｄ ｅ ｅ ｓｍｐ ｅ ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｒｅ ｄｙ ａｕ ｎ ｍ ｎ ｌ ｍ ｉｕ ａｌ ｙ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｓ ｎ ｃ ｅ ｌ ｔ ｇ ｔ ａｃ ：Ｔ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｉ ｓａ ｎ ｗ ｉ ｌ ｎ ｉ ｍ ｎ — ｉ ｎ ｌ ｌ ｍｉ ｕ ａ ｄ ａｕ ｎ ｍ ｌ ｌｃｒ ｌ ｓ ｉ ｋ ｌ ａｉ ｕ ｏ ｆ ｏ ｐ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ａｙ ｅ ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｆ ｒ ｔ ａ ｍｅ ｔａ ｄ ｂ ｉｈ ｌｔ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｄ ｐ ｓｔ ｕ ｌ ｙ ａ ｌ． ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｒ ｃ ｓ ， ｎ ｌ ｓ ｓｔ ｌ ｎ ｅｏ ｅｒ ｔ ｎ ｎ ｒｇ ｔ ａ ｉ ｄ ｉ ｖ ｓｏ ｅ ｏ ｉ ｑ ａ ｉ ｓｗｅ １ Ｔ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ｎｕ ｐ ｅ ｐ ｎ ｉ ｔ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｏ ｔｍａ ｅ ｏ ｉ ｗｉ ｖ ｎ ｃ ａｉ ｇ ａ ｄ ｓ ｎ ｉ ｄ ｎ ｏ ｃ ｓａ ｈ ｅ ｅ ｆ ｒｔ ｏ ｔ ｉ ｃ ｄｐ ｉ ｇ ｗｉ ｅ ｇｍａ ｅ ｚ ｎ ｈ ｔａ ｐ ｉ ｌ ｐ ｓｔ ｔ ｅ ｅ ｏ ｔ ｎ ￣ｏ ｇ ｂ ｎ ｉ ｇ ｆ ｒ ｅ ｗａ ｃ ｉｖ ｄ ａ ｔ ｄ ｈ ｎ ｅ ｗ —ｉ ｚ ｎ ｉ ｐ ｎ ｔ ｓ ｌ ｍｅ ｈ ｄ ｉｃ
α-Al2O3工艺研究的开题报告
铝合金化学复合镀Ni-P/α-Al2O3工艺研究的开题报告题目：铝合金化学复合镀Ni-P/α-Al2O3工艺研究一、选题背景随着现代工业的不断发展，铝合金应用越来越广泛。
而铝合金具有的轻量化、强度高、导热、耐腐蚀等特点也使其成为了汽车制造、航空航天、电子电气等领域的重要材料。
但是，铝合金也存在一些缺陷，比如低硬度、低磨损性等。
因此，对于铝合金表面处理的研究也越来越受到关注。
化学复合镀是一种将金属镀层和非金属镀层结合在一起的表面处理方法，具有较好的耐蚀、抗磨损等性能。
而Ni-P合金是一种具有高硬度、高耐腐蚀性的金属镀层，α-Al2O3是一种非金属材料，具有硬度高、化学稳定性好的特点。
因此，将Ni-P合金与α-Al2O3结合在一起进行化学复合镀可以使铝合金表面具有更好的性能。
二、研究目的和意义本研究的目的是研究铝合金表面化学复合镀Ni-P/α-Al2O3的工艺，并评估其在耐蚀性、磨损性等方面的性能表现。
通过对铝合金表面的改性，提高铝合金在实际应用中的性能，拓宽其应用范围。
三、研究方案1. 实验材料本研究将选用7075铝合金作为实验材料。
2. 实验工艺本研究将采用电化学沉积法进行化学复合镀Ni-P/α-Al2O3。
具体工艺流程如下：（1）表面处理：将7075铝合金表面进行化学腐蚀处理，清洗干净。
（2）电解液制备：将NiCl2·6H2O、NaH2PO2·H2O、α-Al2O3和NH3·H2O混合并加入适量的葡萄糖、Na3C6H5O7·2H2O，搅拌至均匀。
（3）电化学沉积：将处理好的铝合金放入电解池中，设置合适的电流密度、电解时间等，进行化学复合镀。
（4）热处理：将化学复合镀后的样品进行热处理，以提高其在磨损、耐蚀等方面的性能。
3. 实验内容与方法（1）通过电化学测试仪对电解液进行测试，测定其稳定性和镀层成分。
（2）通过扫描电镜、X射线衍射仪、万能试验机等实验设备对样品进行分析，得到其表面形貌、结构等信息，并测试其在耐蚀、磨损等方面的性能。
化学镀镍实验报告
化学镀镍实验报告化学镀镍实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过化学方法对金属表面进行镀镍处理，探究镀镍的原理及影响因素，并观察不同条件下的镀镍效果。
二、实验原理化学镀镍是利用电解液中的镍离子在电流作用下还原到金属表面，形成一层均匀、致密的镍层的过程。
其原理主要包括以下几个方面：1. 镀液的组成：镀液一般由镍盐、酸性物质和添加剂组成。
镍盐提供镍离子，酸性物质调节溶液的酸碱度，添加剂则用于调节镀液的性能，如增加镀液的导电性、改善镀层的质量等。
2. 镀液的电解过程：在电解槽中，阳极是镍片，阴极是需要镀镍的金属。
当外加电源施加电流后，阳极上的镍片溶解成镍离子，并在电解槽中游离。
而金属阴极表面则发生还原反应，将镍离子还原成镍金属，并在金属表面生成一层镍层。
3. 镀液的条件：镀液的温度、pH值、镀液中的镍离子浓度以及电流密度等条件都会对镀层的质量和形貌产生影响。
合适的条件能够得到均匀、致密的镀层，而不合适的条件则可能导致镀层不均匀、孔洞较多。
三、实验步骤1. 实验前准备：清洗金属试样，去除表面的油污和氧化物，保证试样表面干净。
2. 镀液的配制：按照一定比例将镍盐、酸性物质和添加剂溶解在适量的水中，搅拌均匀。
注意控制镀液的pH值和浓度。
3. 实验操作：将金属试样作为阴极，与阳极（镍片）一起放入电解槽中，保证试样与阳极的距离适当。
调节电源，使电流通过试样，开始镀镍反应。
4. 观察实验现象：实验过程中，观察金属试样表面的变化情况。
注意观察镀层的均匀性、光泽度以及有无孔洞等。
5. 实验结束：实验一定时间后，关闭电源，取出试样，用水冲洗干净，再用酒精擦拭试样表面，使其干燥。
四、实验结果与分析通过实验观察，我们可以得出以下结论：1. 镀液的浓度：镀液中镍离子的浓度越高，镀层的厚度也会增加，但过高的浓度可能会导致镀层不均匀。
因此，在实验中需要控制好镀液的浓度。
2. 镀液的pH值：镀液的pH值对镀层的质量和形貌有很大影响。
铸造Mg-8.5Al-1Zn合金化学镀镍-有机涂层工艺的研究开题报告
开题报告题目：铸造Mg-8.5Al-1Zn合金磁控溅射-有机涂层工艺的研究2013年11月23日参考文献[1]曾荣昌,柯伟,徐永波.Mg合金的最新发展及应用前景[J].金属学报,2001, (37)7:673-685.[2]张永君,严川伟,王福会,曹楚南.镁的应用及其腐蚀与防护[J].材料保护. 2010(04).[3]吴振宁,李培杰,刘树勋,曾大本.镁合金腐蚀问题研究现状[J].铸造. 2010(10).[4]李云奇.真空镀膜技术与设备[M].辽宁:东北工学院出版社,1992:80.[5]田民波,刘德令.薄膜科学与技术手册[M].北京:机械工业出版社,1991,263-321.[6]汪泓宏,田民波.离子束表面强化[M].北京:机械工业出版社,2008,17-21.[7]吴忠.薄膜材料制备原理技术及应用[M].北京:冶金工业出版社,2003,55-62.[8] L. Smith, Thin film deposition[M]. New York: Mc Graw-Hill Inc., 2008, 63-118.[9]郭洪飞,安茂忠.镁及镁合金电镀与化学镀[J].电镀与环保,2004,24(2):1-5．[10]宋仁国,何望昭.AM50镁合金表面Nafion/DMSO有机涂层耐蚀性能的研究[C].第六届全国表面工程学术会议论文集.湖北:中国机械工程学会表面工程分会,2006:144．[11]宋仁国,郑晓华,杨芳儿,等.镁表面Nafion/聚吡咯与Nafion/二甲基亚砜有机涂层耐蚀性能的研究[J].材料保护,2007,40(1):1-2．[12]陈宝洁.离子镀及溅射技术[M].北京:国防工业出版社,2009,47-66.[13]ordike B L, Ebert T. Magnesium properties-applications-potential [J]. Materials Science andEngineering. 2001, A302: 37-45.[14]ills J E. Surface engineering of magnesium alloys. In: ASM Handbook, V ol.5 (Surfaceengineering) [M]. Ohio: ASM International, 2006.[15]潘应君,陈淑花,周青春等.TIN/AlN纳米多层周期结构薄膜的制备及耐蚀性能[J].材料保护,2007,40(9):39-42.。
铝合金化学镀镍及阳极氧化着色研究
东北大学硕士学位论文第章前言第一章前言铝是一种轻金属具有银白色的金属光泽。
铝具有熔点低、密度小、电阻率小、再生利用率高等优点。
铝可以和多种金属构成合金。
随着铝工业的发展及铝合金应用领域的扩大以及表面处理技术的不断提高人们对铝合金的表面性能要求越来越高尤其体现在装饰性、耐蚀性等方面为此对铝合金进行有目的的表面处理具有重要的实际意义。
铝合金阳极化技术是比较传统的表面处理方法目前应用仍十分广泛随着化学镀技术的快速发展铝合金化学镀镍技术也渐渐成了研究的热点。
铝合金腐蚀和表面处理方法。
铝合金腐蚀种类铝虽然是化学性质活泼的金属在自然条件下表面会生成一层致密的氧化膜使铝不受腐蚀。
但铝在碱性介质中耐蚀性差在并存在氯离子的条件下腐蚀增大一铝在酸、碱中的腐蚀主要有以下几种类型均匀腐蚀铝及铝合金表面受到均匀侵蚀时称之为均匀腐蚀。
这时有两种情况一种是只有表面的氧化膜被侵蚀另一种是进一步侵蚀到铝台金的基体上。
后者表面受侵蚀的程度根据特定溶液及其浓度、温度的不周而改变。
自然氧化膜的固有颜色是银白色一般在被腐蚀后颜色有所改变。
这要根据铝合金的种类和氧化的程度而定有的变为闪光色、白色、褐色还有的变为灰色。
如将铝浸渍在强酸盐酸或强碱氡氧化钠中则表面上自然形成的氧化膜很快被溶解掉介质与基体金属间急剧反应产生氢气在这种场合下溶液的浓度、值、温度、接触时间等因素对腐蚀的影响很大。
东北大学硕士学位论文第一章前言黑色腐蚀产生黑色腐蚀的原因主要有两种一是由于偏析出的细微状态的异种金属元素附着在铝表面上以及铝基体外露降低了铝表面的反射率二是附着在铝表面上的析出金属元素和露出的基体金属元素与介质发生反应生成氧化物、氢氯化物局部腐蚀在铝制品上容易发生的局部腐蚀是孔蚀它是以局部分散的形式出现的。
铝及铝合金在润湿环境中表面氧化膜的缺陷部分孔吸附着”离子通过化学反应孔周围氧化膜被溶化掉在铝的基体上形成细微的小孔。
在这些小孔里面铝被溶解下来与所产生的铝离子相平衡的一离于等从表面上浸入、扩散、并且提高了小孔中的酸度促进铝的进一步溶解。
化学镀Ni-P表面镀层的制备-实验一开题报告终极版ppt课件
H2PO2-+[H]→H2O+OH-+P；
4)镍原子与磷原子共同积积而构成 Ni-P 合金
3.实验设计
本实验主要分为四个部分： 1)试样预备； 2)施镀前处置； 3)施镀； 4)镀层质量分析及测试。
化学镀制备一镀层工艺流程
施镀前处置
(1) 基体外表处置 经由粒度分别为 600，800，1500 目的砂纸由粗 及细依次打磨成为外表光滑、无锈且光亮的试样。 并测出试样长、宽和高。 (2) 丙酮超声波清洗 清洗5分钟。
留意：每次水洗都要用蒸馏水清洗
施镀
化学镀镍溶液由主盐即镍盐、复原剂、络合剂、缓 冲剂、稳定剂、加速剂、外表活性剂及光亮剂等组 成。
详细的镀液配方
镀液配制步骤
1)准确称取计算量的硫酸镍，复原剂〔次磷酸钠〕，络 合剂〔柠檬酸〕，稳定剂〔乙酸钠、丁二酸、丙酸〕， 分别用少量蒸馏水或去离子水溶解；
2)将完全溶解的硫酸镍溶液，在不断搅拌下倒入含络合 剂的溶液中；
4.质量控制与检测
(1) 镀速的测定方法 镀速反映了 Ni-P 镀层在镀件外表的充填度，用单位时间 单位外表积上的增重来表示镀速的大小，其单位为 g/(mm2·h〕。
(2) 镀层质量的评价
用肉眼或低倍放大镜察看施镀后试样外表能否有麻
点、变色、裂纹、起皮、粗糙、零落等缺陷。
方法一：规范热循环测试，即试样在 300℃加热 1h，立刻投入室温冷水中，反复五次后用五倍放 大镜察看镀层能否有起泡、剥落景象； 方法二：划痕实验，用小刀在试样外表划五纵五 横，相距为 1mm，深化基体，用五倍放大镜察 看划痕交错处能否起泡、剥落。
金属基体外表情况表示图
(3) 碱性除油 在 50℃碱性除油液中超声清洗10min ，后用蒸馏水 超声波清洗，最后用吹风机吹干。
铝及铝合金直接化学镀镍前处理工艺研究
铝及铝合金直接化学镀镍前处理工艺研究在铝及铝合金表面形成一层均匀的氧化铝膜是非常重要的。
氧化铝膜可以提供一个良好的基底，有助于后续的化学镀镍工艺。
常用的方法有化学法、电化学法和热氧化法。
化学法通常是将铝表面浸泡在含有氧化剂的酸性溶液中，通过氧化反应形成氧化铝膜。
电化学法是利用电解池将铝表面与阳极连接，通过电流的作用形成氧化铝膜。
热氧化法是将铝加热至一定温度，在空气中进行氧化反应。
这些方法各有优缺点，可以根据具体情况选择适合的方法。
为了提高铝表面的粗糙度，常常需要进行机械处理，如研磨、抛光等。
机械处理可以去除表面的氧化物和污染物，使铝表面更加光滑，有利于氧化铝膜的形成。
为了增加铝表面的附着性，还需要进行一定的活化处理。
活化处理可以提高铝表面的亲水性，使其更容易与镀液中的镍离子发生反应。
常用的活化方法有酸洗、碱洗和活化剂处理等。
酸洗是将铝表面浸泡在含有酸性溶液中，通过酸的腐蚀作用去除表面的氧化物和污染物。
碱洗是将铝表面浸泡在含有碱性溶液中，通过碱的腐蚀作用去除表面的氧化物和污染物。
活化剂处理是将铝表面浸泡在含有活化剂的溶液中，通过活化剂的作用改善表面的性质。
为了进一步提高镀层的质量和均匀性，可以进行一些附加的处理，如表面清洁、去油脂和除尘等。
表面清洁可以去除铝表面的杂质和污染物，提高镀层的附着力。
去油脂可以去除表面的油脂和有机物，减少镀层的缺陷。
除尘可以去除表面的尘埃和颗粒，保证镀层的均匀性。
铝及铝合金直接化学镀镍前处理工艺是一个复杂的过程，需要进行多个步骤的处理。
通过合理选择和组合这些处理方法，可以有效地提高铝及铝合金的表面质量，为后续的化学镀镍过程提供良好的基础。
这对于提高铝及铝合金的耐腐蚀性、装饰性和机械性能具有重要的意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
V =[( W1- W0) ×104]/ρ×A ×t(μm/ h)
3.本课题研究的重Байду номын сангаас及难点，前期已开展工作
本课题主要研究的是制备一种多用途的化学镀镍溶液，可在多种基体材料表面上镀，并且镀上一层完整均匀的Ni-P合金，镀层的耐蚀性应达到满足的工业要求。如何制备多用途的化学镀镍液；化学镀Ni-P合金的溶液组成复杂，工艺参数变量多（如pH值，施镀温度，施镀时间等）[15]，镀液稳定性不好，极易出现亚磷酸镍沉淀和镍微粒而影响表面处理的质量。
2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
在基体表面镀镍能使其表面获得非结晶态的镀层，使基体表面光亮，起到防腐、耐磨功能。
研究出一种多功能的化学镀镍液，可用于多种基体材料，并尽可能模拟工厂生产进行试验。
化学镀镍液配方:
（1）以铁片为基体确定镀液的最佳配比
本试验部分用镍盐（硫酸镍），还原剂（次亚磷酸钠），络合剂（柠檬酸钠），稳定剂（碘化钾），缓冲剂（乙酸铵和浓氨水）组成镀液，并通过正交实验确定Ni-P化学镀液的最佳配比以及施镀工艺条件（如施度温度、pH值）。
化学镀镍磷合金具有结晶细致、光亮、抗蚀性和耐磨性好等特点，对形状复杂和尺寸精度高的零部件，更具有其独特的优越性[9]。采用化学镀镍再进行必要的热处理，将会大大提高制件的使用寿命。
近10年来，在各种期刊上发表了许多有关镀镍的论文、综述、书评和会议纪要。英国化学镀镍协会和金属精饰学会、美国产品精饰杂志都对化学镀镍进行了研究报告。同样化学镀镍在国内也引起了充分的重视。我国的化学镀镍工业化生产起步较晚，但近几年的发展十分迅速。据推测国内目前每年的化学镀镍以每年10%～15%的速度发展。近来的化学镀镍主要向着以下方向发展：化学镀镍、低温化学镀镍、用自来水代替蒸馏水、局部化学镀、复合镀层及多元镀层[10]。
本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）
指导教师： 年 月 日
所在系审查意见：
系主管领导： 年 月 日
前期已对本课题有所了解，并翻阅了一些文献，接下来将进行系统，科学的试验。
4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
第一周～第二周，查阅有关的资料与文献
第三周，整理资料，撰写开题报告
第四周，准备试验仪器、药品
第五周～第十周，进行试验包括仪器检测
第十一周～第十五周，处理试验数据，分析检测结果，撰写论文毕业设计（论文）本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
（2）在基体铝合金材料上施镀
在试验第一部分确定的最佳配比基础上在基体上施镀
具体工艺流程是：基体材料→化学除油→水洗→盐酸酸洗→水洗→施镀→水洗→干燥
检测手段：
（1）用SEM观察表面形貌[11].
（2）按GB5935-86贴滤纸法测孔隙率.
（3）耐蚀性测试孔隙率是检测镀层耐蚀性的重要标志之一[12]。化学镀过程中，伴随着氢气的析出，其宏观缺陷以孔隙为主，因此镀层孔隙率检验可作为实验室间接评估镀层耐蚀性方法[13]。
1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）
化学镀镍是一种比较新的工艺技术[1]。1844年，A.Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次亚磷酸盐还原而沉积出来。化学镀镍技术的真正发现并应用是在1944年[2]，美国国家标准局的A.Brenner和G.Riddell进行了第一次实验室试验[3]。到20世纪70年代，科学技术的发展和工业的进步，促进了化学镀镍的应用与研究。20世纪80年代中期化学镀镍的年产量为1500t按厚度为25um计，面积达到7.50km2.其中美国占40%，远东地区20%，其余为南非和南美洲。美国有900个化学镀镍的工厂，产值约2亿美元。
化学镀镍是通过向溶液中加入适当的还原剂，使镍离子还原成金属镍，并在镀件表面沉积的过程。和电镀镍相比，化学镀镍具有许多优点，主要表现为：1镀层均匀，和同等厚度的电镀镍层比较，化学镀镍层的微孔隙小于电镀镍层，因而其镀层的防腐蚀性能优于电镀镍层；2由于化学镀镍层的致密结构，具有很高的硬度，因而具有优良的耐磨性；3均镀能力好，操作简便，易于掌握，配槽与调整十分简便；4镀液已形成系列化商品；5通过施镀,使某些金属和非金属具有钎焊和锡焊能力；6生产效率高[4-8]。由于这些优点，化学镀镍已在机械、电子及微电子、航空航天、石油化工、汽车、纺织、食品、军事等工业部门获得广泛应用。