镁合金低污染化学镀技术研究
镁合金表面化学镀层制备工艺条件探索

表2温度对镀层质量的影响
综上所述,镁合金最佳的工艺条件为:硫酸镍和次亚磷酸钠的最佳配比是1:2、pH=7、温度65℃。
参考文献:
[1] SONG G L, SHI Z M. Corrosion mechanism and evaluation of anodized magnesium alloys [J]. Corrosion Science, 2014, 85(4): 126-140.
1.3镀层的表征方法
1.3.1化学镀镀速的测定
采用下面公式计算镀层沉积速率[5]
式中: v为沉积率,μm/h;m0、mt分别为Ni-P合金化学镀前后的质量,g;ρ为镀层的平均密度,按7.8 g/cm3计算;S为镀层的面积,cm2;t为施镀时间,h。
1.3.2镀层结合力检测
采用锉刀试验来评价镀层的结合力。利用锉刀沿45°锉去非主要表面,露出金属基体与镀层的界面,观察镀层有无起皮现象。
[2] Lei X P, Yu G, Gao X L, et al. A Study of Chromium-free Pickling Process before Electroless Ni-P Plating on Magnesium Alloys [J]. Surface and Coatings Technology. 2011, 205(16): 4058-4063.
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。
镁合金新型电镀工艺研究

摘要:在如今市场上,镁合金电镀有着广泛的需求,如今对镁合金进行电镀的工艺已经能够大量的生产,并且电镀质量也有了可靠的保证,但是想要对电镀新工艺进一步的推广,仍然面临着很多困难。而本文则主要从其生产工艺地进行讨过脉冲电流法直接进行电镀镍之后,通过电沉积等操作,使镀层金属具有更加优良的结合力,耐腐蚀性能也更加优异。
1具体的处理方法
1.1镁合金电沉积方法
在镁合金表面的镍镀层获得结合力并且防护装饰性能优良,研究了一种新工艺可以在镁合金表面直接电镀镍,之后再通过对镁合金进行电沉积的方法,而达到电镀的目的。以下是以往使用的三种镁合金电沉积方法:一是将块状镁合金放入锌之中进行处理,然后使用氰化物预镀铜,再进行后续的电处理。虽然这种方法也可以得到较好的镀层,但是整体工艺繁杂错乱,对人力的消耗比较花费。而且氰化物是有剧毒的,对环境污染大,应用受到较大的限制。二是直接对镁合金表面使用化学镀镍,然后在这一基础上,沉积其他金属,这种方法虽然不简略容易操作,但是它的镀层与基底结合力比较差,而且产品的质量是不受控制的,催化剂寿命短,花费的成本比较高。
3.2进行电镀的方式
对镁合金进行电镀的方式主要有两种:第一是直流电镀,第二是脉冲电镀。而传统镁合金电镀时,通常采用的方式是直流电镀,通过清洗、活化、浸锌等一系列工艺流程,从而能够实现镁合金电镀的工艺,也能够得到具有更好结合力的致密层。同时在达到了电镀结果同时还能够使化学镍镉步骤进一步的简化。在很长一段时间内,工作人员一直在研究如何通过直流电镀的方式向镁合金表面上镀上镍等金属,而无数的实验数据能够表明:具有相同厚度的电镀镍层比使用化学电镀法镀上的镀层具有更好的抗腐蚀性能,而直流电镀的镍层其抗腐蚀性更加优良,还提高了镁合金的硬度。
而相比于直流电路,通过脉冲电镀的方式进行镁合金的电镀能够进一步的使电沉积过程发生改变,也可以通过使频率、平均电流密度以及波形等参数发生改变,而将电沉积过程在一定范围之内随之发生改变。相比于直流电镀,通过脉冲电镀的方式进行镁合金的电镀,能够使得镁合金表面具有相同颗粒大小的金属还能够更好的去排列,并且一些科学家为了使镀层的防护能力进一步完善。还深入了研究了进行脉冲电镀锌。通过对操作的数据以及参数进行分析,得出了结论。即在脉冲电镀锌条件之下得到的镀层具有更加光亮,还具备有更好的耐腐蚀性能的效果。除此之外,在不含有添加剂的碱性镀锌体系之中,利用脉冲电镀的方法对镁合金进行电镀,能够获得质量更好的镀层。而与此同时,添加进的添加剂的含量也能够进一步的减少,通过研究了如何在镁合金上进行电镀的方式能够得出结论:无论是电流密度的大小还是频率以及电镀的时间,都能够直接影响到镀层的颗粒,大小,厚度,以及相对质量。
镁合金电镀工艺的研究

镁合金电镀工艺的研究镁合金作为21世纪的“绿色”工程金属,除了具有比重小、比强度高、导热导电性能良好等特点外,还兼有良好的电磁屏蔽和阻尼减震性能。
镁合金已成为现代汽车、电子、通讯等行业的首选材料。
但是镁合金耐腐蚀差的问题限制了其应用的范围。
因此选择适当的表面处理工艺以增强镁合金的耐蚀性具有重要的现实意义。
在镁合金表面处理方法中,最为简单有效的方法就是通过电化学方法在镁合金基体上镀一层所需性能的金属或合金,即电镀。
与其他镁合金表面处理方法相比,在镁合金上进行电镀处理,不仅可以获得高耐蚀性的镀层,而且镀层的性能可以根据不同的要求进行改善。
对于表面具有导电、导热性、可焊性、耐磨性的要求,电镀更是一种不可替代的表面处理方法。
本文对镁合金的性质、应用、腐蚀与防护的现状进行了综述。
研究了镁合金电镀前处理中的浸锌工艺。
比较三种无铬环保的浸锌配方,找出一种最适合镁合金电镀前浸锌的方法。
在此基础上,对时间、温度以及超声波对镁合金浸锌工艺的影响进行了详细的研究。
阐述了镁合金浸锌工艺的机理。
通过表面形貌的观察、极化曲线、结合力实验和NaCl浸泡实验,研究了电流和超声波对镁合金电镀的影响。
研究结果表明,在电流密度为1.5 A/dm~2~2.5 A/dm~2的范围内,可以获得性能良好的锌镀层;电流密度在1.0 A/dm~2~2.0A/dm~2的范围内可以得到性能良好的铜镀层。
在平滑直流、全波整流、半波整流三种电流波形下对镁合金进行电镀时,平滑直流下所得镀层的性能最佳。
用超声波辅助电镀,得到了外表细腻,光泽度好,晶粒均匀,且覆盖紧密,结合力和耐蚀性明显优于无超声波辅助作用下所得镀层。
超声波是辅助电镀是在不改变镀液配方的前提下大幅度改变镀层性能的一种新工艺。
AZ31镁合金化学镀Ni—Cu—Sn—P前处理工艺的研究

( l g fMa eil ce c n g n e ig,Na j g Un v riyo c n lg , ni g 2 0 0 ,Chn ) Col eo trasS in ea d En ie rn e ni ie st fTeh oo y Na j 1 0 9 n n i a
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 S M) X  ̄ E S、 Z 极 优 并 金 表 面化 学镀 Ni u S - — — nP四 元 合 金 。 结 果 表 明 : C 高锰 酸 盐活 化 工 艺 最 佳 , 制 得 的 Ni u S - 所 — n P镀 层 均 匀 、 密 , A 1 C 致 对 Z 3 镁
温 下 会 被 空 气 氧 化 , 成 的 氧 化 膜 疏 松 、 孔 , 致 生 多 导
格 为 6 0 mm× 3 0 mm ×1mm。 1 2 工 艺 流 程 .
60 i 0 SC砂 纸 打 磨 试 样 一
1 n 0mi一 碱 洗一
乙 醇 超 声 波 清 洗
化 学 镀
酸 洗 — 活 化 一
1 实 验
1 1 实 验 材 料 .
工 艺条 件 I ( I 高锰 酸 盐法 ) 高锰 酸 钾 3 / I : 0 g L, 氟化钠 5g L, 酸 钠 1 0g L,0℃ , n / 磷 0 / 5 8mi。 工艺条 件 I 锡 酸盐法 ) 锡 酸钠 4 / V( : Og L,氢氧 化钠 1 / 乙 酸 钠 6 g L, 磷 酸 钠 4 / 0 g L, / 焦 0 g L,
5 mi n。
镁合金化学镀的研究进展

电 镀 与 环 保
第 3 卷第 2 ( o 期 总第 12 7 期)
‘1’
・
综 述 ・
镁 合 金 化 学 镀 的 研 究 进 展
Re e r h og e s o e t o e s Pl tng o M a ne i m l y s a c Pr r s f El c r l s a i n g s u Alo
r s a c r g e s n l c r l s n c e p a i g n e e r h p o r s i e e to e s ik l ltn o ma n su g e i m a l y n c e— a e al y o t g, c mp s t c a i g, a d l , ik l s d l c a i o b o n o oi e o tn n
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 一2 3 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
镁合金化学镀镍及多层复合镀层研究的开题报告

镁合金化学镀镍及多层复合镀层研究的开题报告一、研究背景及意义镁合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀、易加工的新型材料,已经广泛应用于汽车、航空航天、军工等领域。
然而,由于其表面易受到氧化、腐蚀等影响,使得其应用面临一定的困难。
因此,为了进一步提高镁合金的表面性能,需要开展相关研究,其中包括化学镀镍及多层复合镀层技术的研究。
化学镀镍技术以其良好的防腐性、耐磨性等优点,被广泛应用于各个领域。
在镁合金表面化学镀镍可以提高其表面的综合性能和质量,且通过控制镀液组分和工艺参数,可以获得不同的表面处理效果,为镁合金应用提供了更多的可能性。
多层复合镀层技术将不同的金属或合金镀层分层成多层,可以将不同材料的性能优势充分地发挥出来。
在镁合金表面多层复合镀层研究中,通过选择合适的镀液组分和制定适当的工艺参数,可以获得不同组合的多层复合镀层,并得到理想的表面效果,可用于提高镁合金表面的耐腐蚀性、抗磨性和耐高温等性能。
因此,针对镁合金表面化学镀镍及多层复合镀层技术的研究,有着重要的学术和实际应用价值。
二、研究内容及研究方法(1)研究内容:1. 了解镁合金表面化学镀镍的机理和影响因素,确定最佳的化学镀镍工艺参数,提高镀层的质量和表面效果。
2. 研究镁合金表面多层复合镀层的制备工艺条件,确定镀液组分和工艺参数,以得到高质量、具有优异性能的复合镀层。
(2)研究方法:1. 通过文献资料和分析镁合金表面化学镀镍的机理和影响因素,建立化学镀镍的反应模型,设计化学镀镍的实验方案,调节各项工艺参数,确定最佳的镀液组分和镀镍工艺。
2. 设计不同的多层复合镀层实验方案,探讨不同材料组合下的复合镀层性能,并通过表面形貌观察、物理性质测试等方法对复合镀层进行表征和分析,寻求应用于镁合金表面的最优多层复合镀层技术。
三、预期研究结果及意义1. 通过对镁合金表面化学镀镍的研究,可以获得最佳的工艺参数和镀液组分,提高镀层的质量,提高镁合金的表面性能。
2. 研究镁合金表面多层复合镀层技术,可以获得不同材料组合下的复合镀层,并确定最优方案,提高镁合金的表面耐腐蚀性、抗磨性和耐高温性能。
镁合金化学镀Ni-P研究现状

mulio o e o tn s a l a n me e r n e c m p st o i tc mp n ntc a ig swel sna o t rg a ul o o i c at e ng,ec o lc rl s — ai g ae prs ntd Th dv ntg s t. fee to e sNiP pltn r e e e ea a a e a d ds d a tg sa ppi ain s o e o e e a o i s f t s y e a e a a y ie nd c n ia v na e nd a lc t c p fs v r lc at o hi p r n lsz d a omp r d The p o p c fte ee toe s o ng t ae , r s e to h lcr ls p ai o g e i m lo s i lo ds u s d. lt ng frma n su aly s as ic s e Ke y wor s: ee to e s NiP pa ig:muhic mpo n ltng;c m p st l t g d l cr d s — ltn —o ne tpa i o o ie p ai n
时海 芳 , 姜 晓红
Hale Waihona Puke ( 宁工程技 术 大 学 材料 科 学与 工程 学院 , 宁 阜新 130 ) 辽 辽 200
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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 :0 2 0 — 1 2 1— 4 1
作者简介 : 陈晓斌 (9 3 ) 男 , 1 8一 , 广东广州人 , 助理工程师 , 在职研究生 , 研究方 向为机械工程。
E u p n Ma u a t n e h oo y No7, 0 2 q i me t n f cr g T c n lg . 2 1 i
Eq i me t u p n Ma u a t n e h oo y No7, 0 2 n f cr g T c n l g . 2 1 i
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 、
2 镁 合金 的防腐蚀技术
为了搞好镁合金 的防护工作 ,提高镁合金材料 4 实验 材 料 及 研 究 方 法 的使用寿命 ,到 目前为止 ,已经开展 了许多研究工 作 , 控 制 冶 金 因素 、 速凝 固处 理 和 表 面处 理 等 , 41 实验材 料 有 快 . 其 中 以表 面 处理 应用 最 广 。 实验所用材料为压铸镁合金 A 9 D Z 1 ,主要化学 表 面处理技术 ,是材料表面改性和新材料制备 组 成如下 表 1 所示 。 的重要手段 , 因其工艺简单 , 成本低廉 , 而在世界范 表 1 压铸 镁 合 金 A 9 D 的 主 要 化 学 组 成 ( %) Z1 i n 围内得到了广 泛的应用。镁合金的表面处理方法很 Mg Mn Z n C u Ni S i F e Mg 多 , 化 学 转化 、 如 阳极 , 弧 氧 化 、 子 注入 、 微 离 激光 表 翌!l ! 】: :: l :: l l ! ! 三 : 三: l 竺 ! ! :: !:! ! 三: 三: 】 ! : ! : ! ! 翌 竺l 兰 竺 面 处理 、 电镀 、 学镀 等 。 化 根据实验需要 , 制备 了两类试样 :
均 匀 的 合金 镀 层 。
关 键 词 : 合 金 ; 学 镀 ; 保 镁 化 环
中图分类号 : Q1 3 T 5
文献标识码 : A
文章编号 :6 2 5 5 2 1 0 一 0 0 0 1 7 — 4 X( 0 2)7 o 2 — 3
ห้องสมุดไป่ตู้
1 镁合金 的应 用现状及面临的 问题
镁是地壳 中储藏量较多的金属元素之一 ,仅次
与其 他 处理 方法 相 比 , 学镀 镍 一磷合 金 , 使 化 可
于铝 和铁而居第 三位。镁 的化合物 占地壳总质量 的 23 % ; . 5 镁合金减震性好 , 可承受较大 的冲击震 动负 荷 。镁还具有优 良的吸湿能力 、 流动性、 尺寸稳定性、 机 械 加工 性 能和 电磁 干扰 屏蔽 性 能 。 镁合金作为结构材料使用 , 具有广阔的前景。 然而 迄今为止 , 其应用潜力与现实之间依然存在巨大反差。 造成这种现状的主要原因, 就是镁的腐蚀问题。 由于镁的化学性质活泼 , 表现出很差的耐蚀性 。 虽然在其表面存在 自氧化膜 , 但该膜薄且结构疏松 , 对基体 的保护能力不强 ,即使在室温下也会与空气 发生作用 , 不能适应大多数的使用环境。因此耐蚀性 差, 成为镁及其镁合金广泛应用的主要障碍之一。
3 本课题 的研究 目的和 内容
研究 目 标为通过对现有工艺的镀前处理进行改 进, 以低污染与低成本工艺 , 实现在镁合金表 面外观 优 良、 耐蚀 、 磨化 学镀 层 的原 位 制备 。 耐 研究 内容为遵照 A T S M相关标准 ,实现镁合金 的标 准 化 学镀 , 以对 化学 镀 机理 的认 识 为 基 础 , 以化 学 镀镀 前 处理 新 技术 的开 发 为 突破 口 ,实现 镁 合 金 低污 染低 成本 化学镀 技术 的开 发 。
提高。但在某些特殊的镀前处理工艺条件下 , 活化处
() 3 所有 化 学镀镀 层 的 主体 , 由球状 颗 粒 堆积 都
() 2 由于 化学 镀镀 前 处理 工 艺 的差异 , 学镀 镀 理 的作用并 不 明显 。 化 化 化处理之后 , 也能形成完整镀层 , 但该镀层表层镶嵌 而 成 。由于 化学镀 镀前 处理 工艺 的差 异 , 学镀 镀 层 有 孤立 的球 状 或念 珠 状镀 粒 ,因此 在微 观 尺 度上 粗 在微观结构上存在显著不同。采用新的技术路线进