镁合金化学镀的研究进展

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镁合金化学镀镍工艺研究进展

ｅｒｔ．ｙｏｎａ，ｔｎｏｐｃｎｃｅｃａｎｇａｏｒｃｒｕｈｅｃｏｓｎｋｌｌｎ，ｅｃｒｓｎｒｉａｅｏｒｔｃｄＢｒｉｂｇｔａａｄｃｍａｔｉｋｌｏｔｇｎＭｌｓｕａｅｔｏｇｌｔｌｓｃｅｐｔｇｔｏｒｉｓｔｃｆｓｉｅｆｍｇｉｆｈｌｉｏｌｙｓｆｈｅｒｅｉａｉｈｏｏｅｓｎ
的金属。镁及其合金在潮湿的空气、水中会发生海
Ｍｇａｌｙａｆｃｉｅｙｉｒｖｄ．ｌｏｓｃｎｂｅｅｔｖｌｍｐｏｅｅＫｅｗｏｄＭｇａｌｙ；ｅｅｔｏｅｓｎｃｅｌｔｎｙｒｓ：ｌｏｌｃｒｌｓｉｋｌｐａｉｇ；ｚｎｍｍｅｓｏｉｃｉｒｉｎ
中图分类号：ｏ１３Ｔ５
文献标识码：Ａ
文章编号：００４４（０７０ — ０・１０．７２２０）３０１３００
０前言
镁元素在地壳中的储量极其丰富，第六位。居镁合金具有质量轻，比强度、比刚度高，性模量低，弹防电磁屏蔽性，高散热性，尼性能好，型性好，阻成以
ｓｉｌｉｇｐｏｅｉｅｃ．，ｕｈｅｒｏｒｄｄｅｓｌｅａｓｆｑｔｏｅｅｔｏｅｐｔｎｔｌｔｅｅｏｅｔｅａｃｔｏｓｏｌｏｓｈｖｅｎｈｅｄｎｒｐｒｔｔｂｔｔｙａｅｃｒｏｅａｉｙｂｃｕｅｏｕｉｌｗｌｃｒｄｏｅｉ，ｒｆｒｐｙ，ｅａｈｈａｉｎｆＭｇａｌｙａｅｂｅ

镁合金化学镀镍的研究现状及发展趋势

趋势。
关键词：镁合金；化学镀镍；耐蚀性
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｈａｓｂｅｃｏｍｅａｋｅｙｆａｃｔｏｒｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
摘要：镁合金的腐蚀问题已经成为制约其诸多性能发展的关键因素，提高镁合金的耐蚀性势在必行。综述了化学镀镍的基本原理，简要介绍了镁合金化学镀镍工艺的研究现状，同时概述了镁合金化学镀镍的发展
Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ＆ＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ
ＶＯ１．３４ＮＯ．１
镁合金化学镀镍的研究现状及发展趋势
ＰｒｅｓｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＦｕｔｕｒｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ
中图分类号：ＴＱ１５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００ — ４７４２（２０１４）０１ — ０００４ — ０３
０前言
镁合金是结构材料中最轻的金属，具有很高的比强度、比刚度、比弹性模量及良好的抗冲击性、可
ｏｆｉｔｓｍａｎｙｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ。ＳＯｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｓｉｍｐｅｒａｔｉｖｅ．Ｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｎｉｃｋｅｌｐｌａｔｉｎｇｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｎｉｃｋｅｌｐｌａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｓｂｒｉｅｆｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｎｉｃｋｅｌｐｌａｔｉｎｇｉｓａｌｓｏｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｎｉｃｋｅｌｐｌａｔｉｎｇ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状一.概述镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

其特点是：密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。

主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。

但是，镁的应用和研究相对其它金属严重滞后，原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差，而且加工成形比较困难。

与铝、钛能生成自愈钝化膜不同，镁表面生成的氧化膜疏松多孔，不能对基体起有效保护作用，因此，在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中，镁均会遭受严重的化学腐蚀，这极大地阻碍了其广泛应用。

通过合金化的方法来改善其性能，特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。

所以，镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。

目前，电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护，气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注，高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。

二.表面处理方法1.电镀和化学镀技术镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。

由于镁合金化学活性高，在酸性溶液中易被腐蚀，因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。

目前，镁合金电镀工艺技术有两种工艺：浸锌-电镀工艺和直接化学镀镍工艺。

为了防止镁合金基体在酸性溶液中被过度腐蚀，需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀，吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。

镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。

通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的，这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。

结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。

镁合金化学镀

论文课程名称：轻金属表面处理技术班级：学号：姓名：专业：应用化学成绩：镁合金化学镀技术研究进展摘要综述了镁合金化学镀技术的研究历史和现状，重点介绍了镀前处理工序的革新、镀液配方的优化、多元镀以及复合镀技术的开发，在此基础上指出了镁合金化学镀技术今后的发展方向。

关键词镁合金化学镀表面改性Abstract The development history of electroless planting on magnesium alloy is simply introduced and a review is made on the status of it.The research progress in the pretreatment,bath formula,polybasic and composite coating is focused.On the basic of them,the existing questions and development tendency of the electroless plating on magnesium alloy are indicated.Key words magnesium alloys,electroless plating,surface modification1.引言镁作为最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、弹性模量小、尺寸稳定、易于回收等优势。

随着镁加工工艺的改进，特别是环保标准的提高，镁合金逐渐成为继钢铁、铝之后的第三大金属结构材料，在汽车、航空航天、电子等领域有着广阔的应用前景，但是镁合金化学性质活泼，在侵蚀性环境中极易遭受腐蚀破坏，至今没有得到与其资源、性能相匹配的大规模的工业应用，因此，表面防护处理对于镁合金作为结构材料的应用具有十分重要的意义。

目前镁合金的表面处理方法主要有化学镀、电镀、化学转化、阳极/微弧氧化、有机涂装等。

镁合金研究现状及发展趋势

镁合金研究现状及发展趋势镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料，具有低密度、高比强度、良好的机械性能以及优异的导热性能等特点，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

本文将对镁合金研究现状及发展趋势进行分析。

镁合金的研究现状主要表现在以下几个方面：首先，镁合金的合金化研究得到了广泛关注。

镁合金的低强度和低塑性是其在一些领域应用受限的主要原因，因此对镁合金进行合金化改性成为研究的重点。

通过添加合适的合金元素，如锌、铝、锆等，可以有效提高镁合金的强度和塑性，提高其综合性能。

其次，镁合金的热处理研究逐渐深入。

热处理是改变镁合金微观组织和提高其力学性能的重要方法。

目前，研究者们对镁合金的时效处理、固溶处理、稳定化处理等进行了广泛研究，并通过优化热处理工艺，提高了镁合金的强度、塑性和耐腐蚀性能。

此外，镁合金的表面处理研究也受到了广泛关注。

镁合金的表面活性、氧化倾向性和易腐蚀性是其应用受限的主要障碍。

目前，研究者们通过电化学氧化、化学镀、溶液渗硅等方法，改善了镁合金的表面性能，并提高了其耐腐蚀性、耐磨损性以及附着力等性能。

镁合金的发展趋势主要有以下几个方面：首先，镁合金的含量逐渐增加。

由于镁合金的低密度和良好的机械性能，具有很高的轻量化潜力，因此将镁合金应用于航空、汽车等领域，可以有效减轻重量，提高能源利用效率。

其次，镁合金的合金化方法将更加多样化。

目前的镁合金大多采用铸造方法制备，但铸造合金化有一定的局限性，不能满足特殊应用的需求。

因此，未来的研究重点将更加注重新型合金制备方法，如粉末冶金、堆积成形、等离子体喷涂等。

此外，镁合金的结构设计将更加系统化。

随着对镁合金研究的深入，研究者们发现材料的微观组织和结构对其性能具有重要影响。

因此，在今后的研究中，将更加注重镁合金的晶粒尺寸、晶界结构和取向等方面的设计和控制，以进一步提高材料的性能。

综上所述，镁合金的研究现状正朝着合金化、热处理和表面处理等方向深入发展，未来的发展趋势将更加注重轻量化、多样化的合金化方法以及系统化的结构设计。

AZ31镁合金化学镀Ni—Cu—Sn—P前处理工艺的研究

（ｌｇｆＭａｅｉｌｃｅｃｎｇｎｅｉｇ，ＮａｊｇＵｎｖｒｉｙｏｃｎｌｇ，ｎｉｇ２００，Ｃｈｎ）ＣｏｌｅｏｔｒａｓＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎｅｎｉｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏｙＮａｊ１０９ｎｎｉａ
摘要：通过扫描电镜（Ｅ、射线能谱４（Ｄ）结合力测试、化曲线等手段，选出最佳前处理工艺，成功地在镁合ＳＭ）Ｘ￣ＥＳ、Ｚ极优并金表面化学镀ＮｉｕＳ－ — — ｎＰ四元合金。结果表明：Ｃ高锰酸盐活化工艺最佳，制得的ＮｉｕＳ－所 — ｎＰ镀层均匀、密，Ａ１Ｃ致对Ｚ３镁
温下会被空气氧化，成的氧化膜疏松、孔，致生多导
格为６０ｍｍ× ３０ｍｍ ×１ｍｍ。１２工艺流程．
６０ｉ０ＳＣ砂纸打磨试样一
１ｎ０ｍｉ一碱洗一
乙醇超声波清洗
化学镀
酸洗 — 活化一
１实验
１１实验材料．
工艺条件Ｉ（Ｉ高锰酸盐法）高锰酸钾３／Ｉ：０ｇＬ，氟化钠５ｇＬ，酸钠１０ｇＬ，０℃ ，ｎ／磷０／５８ｍｉ。工艺条件Ｉ锡酸盐法）锡酸钠４／Ｖ（：ＯｇＬ，氢氧化钠１／乙酸钠６ｇＬ，磷酸钠４／０ｇＬ，／焦０ｇＬ，
５ｍｉｎ。

镁合金化学镀镍沉积机制的研究

其中。
化情况．如图７示。施镀１ｍｉ后．所ｎ
速催化还原．提高了镀速．使镀层
因此．试样表面的Ｍｇ起到抑Ｆ
制镁合金与镀液中的镍离子发生过强的置换反应的作用。因为通过过
强的置换反应得到的沉积层经常是松散的且粘附能力较差．所以试样
具有良好的耐蚀性和耐磨性。
次亚磷酸钠（ａＰ＇２ＮＨ２Ｏ２Ｏ）Ｈ
２／０ｇＬ
图１Ａ９镁合金基底的断面金相照片Ｚ１Ｄ
（Ｏ）Ｘ５Ｏ
化学镀区别于其他表面处理方法的特点之一是必须由基底引发自
催化的化学沉积过程。经过镁合金化学镀镍的前处理．可以在基体表面形成氟化物保护层。氟化物对化学沉积没有催化活性．且氟化物本身也不能与镀液中的镍离子发生置
表面的ＭｇＦ对于化学镀镍过程中起
着一定的积极作用。
２４初始沉积的位置和形貌．
图６化学镀５是ｍｉ后镁合金ｎ试样的表面形貌。可以看出．镍的初始沉积呈球冠状．长大呈球冠的
聚集．其形核位置大多在镁合金的
１～５ｇＬ０１／
进一步应用。近年来．国内外对镁合４２ＨＯ）
金的表面防护处理进行了大量的研究，如电镀、化学镀和化学转化膜处
柠檬酸（６８・２ＣＨＯ７Ｏ）Ｈ

镁合金低污染化学镀技术研究

基体材料获得良好的耐蚀性和耐磨性。同时还具有镀层厚度均匀、化学稳定性好、面光洁平整、表可操作性强、方法简单易于控制、可以在形状复杂的铸件上得到均匀的镀层、镀层的性能可以根据不同的需要进行调节等优点。因此，化学镀镍一磷合金，已成为镁合金重要的表面处理方法之一。
收稿日期：０２０ — １２１— ４１
作者简介：陈晓斌（９３）男，１８一，广东广州人，助理工程师，在职研究生，研究方向为机械工程。
ＥｕｐｎＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮｏ７，０２ｑｉｍｅｔｎｆｃｒｇＴｃｎｌｇ．２１ｉ
ＥｑｉｍｅｔｕｐｎＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮｏ７，０２ｎｆｃｒｇＴｃｎｌｇ．２１ｉ
镁合金低污染化学镀技术研究
陈晓斌，海峰段
（华南理工大学广州学院，广东广州５００）１８０
摘要：锬及其合金表面综合防护性差，面强化处理成为镁制品加工业中不可或缺的重要环节，学镀因其众多技术表化
由图１～图４可以看出：
过的试样，进一步进行Ｈ活化处理，Ｆ有利于促进随（）１所有化学镀镀层的主体，由球状颗粒堆积后的化学镀施镀过程，所获得的镀层品质也有较大都而成。不同球状颗粒之间的挤压痕迹非常明显。
层在微观结构上存在显著不同。虽然空白试样经活
优势在轻合金的表面改性中具有重要地位，但经典的化学镀工艺存在工序繁杂、毒性大、成本高等诸多弊端，针对镁合金化学镀工艺技术中存在的主要问题，对镁合金化学镀展开以低污染、低成本为主要目标的研究。结果表明，改变现有化学镀的镀前处理方式，同样可以实现化学镀镀层的顺利生长，而以更加环保的方式，从在镁合金表面获得致密、光滑、

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２１年３００月
电镀与环保
第３卷第２（ｏ期总第１２７期）
‘１’
・
综述・
镁合金化学镀的研究进展
ＲｅｅｒｈｏｇｅｓｏｅｔｏｅｓＰｌｔｎｇｏＭａｎｅｉｍｌｙｓａｃＰｒｒｓｆＥｌｃｒｌｓａｉｎｇｓｕＡｌｏ
ｒｓａｃｒｇｅｓｎｌｃｒｌｓｎｃｅｐａｉｇｎｅｅｒｈｐｏｒｓｉｅｅｔｏｅｓｉｋｌｌｔｎｏｍａｎｓｕｇｅｉｍａｌｙｎｃｅ— ａｅａｌｙｏｔｇ，ｃｍｐｓｔｃａｉｇ，ａｄｌ，ｉｋｌｓｄｌｃａｉｏｂｏｎｏｏｉｅｏｔｎｎ
热型性好、定性高等优点，航空、天、车、稳在航汽电
且这层膜的存在导致镀层很难沉积，因此，须对其必进行适当的预处理。预处理包括：打磨、机物除有油、除脂、酸洗、化、浸中间层等步骤。目前国内活预
明：酸盐处理后的镁合金表面生成了一层多孔的锡
镁的标准电极电位为一２３是电负性很高．７Ｖ，的一种金属，室温下易被空气氧化生成一层薄的在
氧化膜口。该氧化膜多孔、松，３疏防护性很差嘲，是限制镁合金应用的主要原因之一［］３。采用化学转化、阳极氧化、电镀、学镀、化有机涂层以及热喷涂等表面处理方法是提高其耐蚀性的有效途径之一［。６］而在众多的表面处理方法中，学镀技术具有镀层化
外在这方面开展了很多研究。
Ｈｕｏ等口在对ＡＺ９Ｄ镁合金进行化学镀镍１
预处理时，用ＳＣ。ＨＣ先ｎ１，Ｉ进行酸洗，后用然
子、军工、通信、源、物医学等领域有着广泛的应能生
用。
ＰＣ。ＣＨＯＨ活化，后进行化学镀镍。结果表ｄ１，最
中图分类号：Ｑ１３Ｔ５
文献标识码：Ａ
文章编号：００４４（０００ — ０１０１０ — ７２２１）２００ —４
０前言
镁及其合金具有密度低、比刚度和比强度高、减震性好、电磁ＨＳＯＯ。这不仅有利于化学镀前的敏化处理，而且也降低了Ｎｉ — Ｐ镀层与基体之间的电位差，避免镍镀层失效后发生强烈的电偶腐蚀，高了镁提合金的耐蚀性。Ｓｎｏｇ等［３用ＳＭ和Ｅ１采３ＥＤＡＸ测试，考察了碱液清洗、铬酸刻蚀和氢氟酸活化等预处理方式对基体形貌和成分的影响。碱液清洗主要除去了镁合金表面的油脂，表面形貌没有发生明显但
梁
平。张云霞
（宁石油化工大学机械工程学院，宁抚顺１３０）辽辽１０１
ＬＩＡＮＧｎｇ，ＺＨＡＮＧｎｘｉＰｉＹｕ－ａ
（ｈｏｆＭｅｈａｉａｇｉｅｒｎＳｃｏｌｏｃｎｃｌＥｎｎｅｉｇ，Ｌｉｏｉｔｏｈｍｉａｎｖｒｉｙ，Ｆｕｓｎ１３０１，ＣｈｎａａｎｎｇＰｅｒｃｅｃｌＵｉｅｓｔｈｕ１０ｉ）
ｅｅｔＯｅｓｃｐｅｎｉｅｌｔｎｓｐｅｅｔｄＴｈｅｅｏｍｅｔｔｎｅｃｆｔｅｅｅｔｏｅｓｐａｉｇｏｇｅｉｍｌｙｉｌｃｒｌｓｏｐｒａｄｓｌｒｐａｉｇｉｒｓｎｅ．ｖｅｄｖｌｐｎｅｄｎｙｏｈｌｃｒｌｓｌｔｎｍａｎｓｕａｌｓｎｏａｓｒｓｅｔｄｌｏｐｏｐｃｅ．
ＡｂｔａｔＡｅｉｗｓｍａｅｏｈｕｒｎｔｕｆｔｅｐｅｒａｍｅｔｐｏｅｓｆｒｅｅｔｏｅｓｐａｉｇｏｇｅｉｍｌｙＴｈｓｒｃ：ｒｖｅｉｄｎｔｅｃｒｅｔｓａｓｏｈｒｔｅｔｎｒｃｓｏｌｃｒｌｓｌｔｎｎｍａｎｓｕａｌ．ｏｅ
Ｋｅｒ：ｅｅｔｏｅｓｐｌｔｎｙｗｏｄｓｌｃｒｌｓａｉｇ；ｍａｇｎｅｉｍｌｏｙ；ｎｃｌｂｓｄａｌｏａｉｓｕａｌｉｋｅ— ａｅｌｏｙｃｔｎｇ；ｃｍｐｏｉｅｃａｔｎｏｓｔｏｉｇ；ｃｒｉｅｉｔｃｏｒｏｓｏｎｒｓｓａｎｅ
摘要：综述了镁合金化学镀的预处理工艺的研究现状；绍了镁舍金化学镀镍及镍基合金、合镀层以及化学镀铜和银等介复
方面的研究进展，并指出了镁合金化学镀的发展趋势。
关键词：化学镀；镁合金；基合金镀层；复合镀层；耐蚀性镍