机械镀铜的工艺研究

采用机械镀的方法可以在钢铁和铸铁零件上获得镀铜层,特征为粒状金属的密堆组织。镀液中的铜离子在铁基和其他还原剂的作用下不断还原为粉粒状,表面活性剂促使这些粉粒吸附到被镀件上,形成连续的沉积过程,机械碰撞力使铜层变得致密并不断地增厚。铜与共同沉积的合金元素可形成合金镀层,控制这些元素的沉积量和镀液的pH值,即可获得不同色泽的镀层外观。     

机械镀Zn-Ti复合镀层的组织及性能

为了获得具有更好耐腐蚀性能的机械镀镀层,将锌粉和钛粉按照质量比15:11混合,采用机械镀的方式在钢铁件表面制备Zn-Ti复合镀层.施镀时用氟化氢铵作为钛粉的活化剂;硫酸亚锡引导沉积并作为锌粉颗粒及钛粉颗粒间的连接填充材料;EDTA、乌洛托品和OP-10螯合沉积形成镀层.以金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察分析镀层的形貌及组织结构,划线划格检验镀层无翘起和脱落,利用电化学方法和中性盐雾试验检测镀层的电化学性能和腐蚀状况.结果 显示:机械镀Zn-Ti复合镀层覆盖完整,镀层表面粗糙.镀层与基体结合牢固,镀层中颗粒间结合良好.锌粉及钛粉成镶嵌堆叠状,金属锡主要在镀层和基体间、各颗粒之间起连接作用,复合镀层的自腐蚀电位Em为-1 096 mV,镀锌层自腐蚀电位为-1 240 mV.极化电阻复合镀层为7.07 Ω·cm2,镀锌层为5.11 Ω·cm2.盐雾试验720 h,复合镀层红锈面积约为镀锌层的15％.镀层内金属颗粒之间以机械结合,镀层与基体及金属颗粒之间能够明显观察到金属锡界限,镀层没有合金过渡存在,致密的镀层有利于耐腐蚀能力的提高.在盐雾试验中复合镀层相较镀锌层有更少的白锈和红锈,完整紧实的白锈能够减缓基体腐蚀.     

2种配位剂对镁合金化学镀镍锡磷合金的影响

在镁合金上以硫酸镍和锡酸钠为主盐沉积了镍锡磷镀层.探讨了在碱性镀液中,以柠檬酸钠和碳酸钠为配位剂对化学镀镍锡磷镀层性能的影响.结果表明:此三元合金镀层为非晶态,含2.48%Sn,8.51%P,平整致密;柠檬酸钠与镍生成了稳定常数大的配位化合物,有利于镀层的快速生长;锡元素的加入增强了二元镍磷合金的耐蚀性.     

机械镀无结晶镀层致密化分析

采用少锡盐沉积机械镀锌工艺制备了机械镀锌的镀层.利用扫描电镜(SEM)观察机械镀锌层的断口形貌,借助晶体学的基础理论分析了镀层的结构,按其规律用散乱钢球堆积模型直观地模拟了镀层的立体结构,以此分析镀层的致密化机理.结果表明,机械镀锌镀层中的锌粉颗粒以散乱密堆的方式结合,形层过程不发生结晶现象;研究建立了机械镀无结晶镀层的最密填充理论模型,定量求得了镀层的孔隙率.     

镍钴合金镀层的电沉积及其耐蚀性的研究

研究了Ｎｉ－Ｃｏ合金的电积过程，讨论了电镀工艺条件的改变对合金镀层钴含量的影响。实验结果表明，选择适当的阴极电流密度、电解液温度和镀液ＰＨ值等，可以获得表面光洁、平整和致密的耐蚀性能比镍镀层更好的合金镀层。     

铝粉化学镀Ni—Mo合金的析出行为

给出了铝粉化学包覆镀Ｎｉ－Ｍｏ合金工艺，并研究了镀液中Ｎｉ－Ｍｏ摩尔比及镀液温度对镀层合金成分的影响。由ＸＲＤ谱分析了镀层结构，认为是以Ｍｏ为溶质、Ｎｉ为溶剂的置换型固溶体，呈耐心立方结构，在电镜下观察了镀层的表面的形貌特征，解释了未能形成非晶态的原因。进一步探讨了镀层的结晶析出过程。     

机械镀Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能研究

为了增强机械镀镀层的耐腐蚀性能,采用机械镀方法,以含铝5%(质量分数)的Zn-Al合金粉为原料,在Q235钢材基体表面制备了Zn-Al合金镀层。利用扫描电镜(SEM)表征了合金镀层的截面和断面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析了合金镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为;通过中性盐雾腐蚀实验分析了合金镀层的耐蚀性,并采用XRD分析了镀层的盐雾腐蚀产物。结果表明,Zn-Al合金镀层由葫芦状的Zn-Al合金颗粒交错互嵌堆积而成,镀层颗粒之间以类似隼接的连接方式搭接“卡锁”;与机械镀Zn层相比,Zn-Al合金镀层的腐蚀电位正移了209 mV,腐蚀电流密度仅为纯Zn镀层的7.1%左右,极化电阻为纯Zn镀层的14倍;Zn-Al合金镀层的容抗弧半径明显大于纯Zn镀层的弧半径,且Q_dl较纯锌层减小;纯Zn镀层出现白锈和红锈的时间分别为24和362 h,而Zn-Al合金镀层出现白锈和红锈的时间为48和504 h。Zn-Al合金镀层的耐中性盐雾腐蚀性能明显优于纯Zn镀层,合金镀层对电荷转移具有更好的抑制作用,且Zn-Al合金镀层的腐蚀产物结构致密,可增强物理屏蔽功能。     

阳极Sn含量对焦磷酸盐电镀低锡Cu-Sn合金层性能的影响

为改善焦磷酸盐电镀Cu-Sn合金层的耐蚀性能差、镀速慢、结合力差等问题,用失重试验、形貌成分分析及电化学技术等方法,研究了阳极中Sn含量对焦磷酸盐电镀Cu-Sn合金层的沉积速率、腐蚀速率、腐蚀过程和微观形貌等的影响。结果表明:当阳极中Sn含量(质量分数)为25%时,Cu-Sn合金镀层的沉积速率较大[6.32mg/(cm2·h)],镀层中Sn含量为5.80%,属于低锡青铜,镀层耐蚀性好,在5%H2SO4溶液中的失重腐蚀速率最小,为0.011 8 mg/(cm2·h),腐蚀电流密度较小(84.7μA/cm2),腐蚀电位最正(-0.405 V),腐蚀倾向最小;CuSn合金镀层的包状物颗粒大小均匀、排列紧密、无明显的表面缺陷,镀层与基体结合良好。     

化学镀铜—锡—磷三元合金

采用化学镀技术，成功地在钢铁基体上制备了84．5%Cu、12％Sn、3．5%P的三元合金镀层，其沉积速度约为3μm/h。阐述了镀液关键组分的浓度和工艺参数对镀层中铜锡磷含量的影响，提出了获得良好镀层的最佳镀液组成及操作条件。     

无配位剂酸性镀液中Ni-W合金电镀层的性能

柠檬酸镀液体系电沉积Ni-W合金层,作为配位剂的柠檬酸根离子易在阳极发生氧化,造成镀液不稳定,进而影响镀层的质量。为此,采用无配位剂酸性体系,通过脉冲和直流方法制备了Ni-W合金镀层。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了Ni-W合金镀层的成分、结构、形貌,用线性扫描曲线法研究了其耐蚀性能。结果表明:脉冲电沉积Ni-W合金层具有面心立方结构,镀层表面的平整性、硬度和耐蚀性能都得到了提高,且优于直流电沉积Ni-W合金层。     

机械镀锌层的X射线衍射分析

采用机械镀方法制备了锌镀层,运用X射线衍射技术分析了镀层的物相组成和锌粉颗粒的晶格参数。研究结果表明,机械镀锌层是由单质金属锌、锡和铁构成,镀层中没有辞、锡和铁之间的化合物或固溶体等合金相存在;由纳米亚晶构成的锌粉颗粒是镀层的主体,锌粉形成镀层后没有发生晶粒细化。     

NdFeB磁性基材化学镀Ni-Cu-P初期形核过程及机赦

为了弄清NdFeB磁性材料表面化学镀Ni-Cu-P合金初期形核过程及机制,研究了不同时间化学镀Ni-Cu-P合金层初期形核过程、形貌和组织结构特征。结果表明：初期沉积过程具有明显的择优倾向和不均匀性：Ni和Cu原子并非以单个原子的形式沉积于基体表面,而是还原后在固．液界面处形成原子团在基体表面高能量区域优先沉积形核,然...     

氯化胆碱-乙二醇低共熔离子镀锡镍合金的研究

为了研究锡採离子在低共熔离子液体体系中的氧化还原行为及镀层的相组成,以氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔离子液体体系为基础液进行锡镰合金电沉积行为的研究。使用循环伏安测试法对锡辣离子在该体系中的阴极还原行为进行研究,采用X射线衍射仪(XRD)对Sn-Ni沉积层的相组成进行分析;采用极化曲线对沉积层耐蚀性等进行了研究。结果表明:锡辣2种离子共存于该离子液体时只显示出1个阴极沉积峰,峰值电位-0.65V;沉积1h所得锡標合金沉积层为Ni3Sn2相,腐蚀电流密度为1.619×10^-6A/cm^2.     

柠檬酸钠对硫酸盐体系钴-镍合金电沉积的影响

分别在硫酸盐镀液和添加柠檬酸钠的硫酸盐镀液中电沉积钴-镍合金.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了镀层组成、表面形貌和结构.结果表明,柠檬酸钠有利于钴的沉积,易于获得晶粒细小的镀层;而且镀层的结构主要为面心立方(fcc)相,而在硫酸盐镀液中所得镀层结构主要为六方(hcp)相.采用电化学线性扫描技术研究钴-镍合金的沉积过程,发现添加柠檬酸钠使该合金的沉积电位负移.     

机械镀锌沉积机理的研究

通过蒸发皿模拟试验和生产试验,采用体视显微镜观察了机械镀锌形层过程中金属锌粉在预镀工件表面的吸附、沉积过程,并用光学相机记录了金属锌粉的沉积过程.运用物理化学、电化学的基础理论分析了金属锌粉的沉积机理.分析结果表明,基层建立阶段,金属锌粉和Sn2+发生化学反应;镀层增厚阶段,金属锌粉和M2+发生化学反应;金属锌粉表面化学反应造成的库仑引力和机械镀锌过程玻璃珠冲击介质的碰撞是锌粉沉积的主要原因.     

Growth and corrosion of aluminum PVD-coating on AZ31 magnesium alloy

Magnetron sputtering was applied to prepare aluminum coating on a mechanically polished AZ31 magnesium alloy. A loose oxide film was spontaneously formed on the surface of AZ31 magnesium alloy during polishing process. The aluminum coating, which was subsequently deposited on this oxide layer, presented a developed columnar microstructure. Attributed to the barrier effect of Al coating, the Al coated AZ31 showed a higher corrosion resistance than bare AZ31 in corrosion tests. Generally, Al coating is cathodically protected by magnesium alloy substrate. But it is interesting in this study that Al coating still suffered from severe corrosion due to the occurrence of the alkalization effect.     

铜合金表面激光诱导原位反应制备颗粒增强Co基复合合金涂层

以含有定量纳米Al粉的Co基新型合金为涂层的原材料,在Cu-Cr合金表面利用Nd:YAG固体激光器诱导原位反应制备陶瓷相增强Co基复合涂层。采用金相显微镜、扫描电镜和显微硬度等分析技术,对所制备样品涂层的结构和形成机制进行了研究。结果表明:通过激光诱导原位反应,在铜合金表面制备出了组织细小、界面呈冶金结合的陶瓷相增强Co基涂层;涂层的显微硬度由基体表面显微硬度HV87提高到HV426;纳米Al粉的加入为激光诱导原位反应制备Co基涂层提供内部热源,弥补了铜合金基体因导热快而带来的能量损失,充分诱导涂层内的物质发生化学反应,有利于Co基复合涂层的形成;涂层中原位生成的陶瓷相直径小于2.0 μm,弥散分布在涂层中起到骨骼强化作用。      

纳米陶瓷微米高温合金复合涂层组织与性能

采用溶胶-凝胶化学包覆法制备纳米陶瓷微米高温合金复合粉末,用HVOF喷涂技术制备了复合涂层,采用SEM观察和摩擦磨损实验分析了复合粉末和复合涂层的组织和性能.研究表明:复合粉末是以纳米陶瓷为外壳包覆微米级高温合金颗粒核心的核壳式结构;陶瓷壳在喷涂过程中形成液相与高温合金液相熔合,烧结成致密陶瓷相,部分陶瓷在冷却过程中析出结晶体;复合涂层与基体的结合强度为59.2 MPa,摩擦系数为0.766,磨损率比纯高温合金涂层降低了32%.     

Fabrication of a composite powder and its application as an active brazing alloy

A copper-based active brazing alloy containing a high titanium content was produced by an electroless coating technique. Particles with a narrow density distribution were produced by deposition of nano-copper on a fine titanium powder. Both conventional titanium powder and sponge titanium were studied. The effects of pH and time on copper deposition were investiguated.Higher pH was found to increase the quantity of copper deposited. Using multiple depositions, a copper-titanium ratio of 75 wt% copper-25 wt% titanium could be achieved after several platings for pH varying between 12 and 12.8. The particle size distribution of the composite powder shows uniform growth of the copper shell and no agglomeration under pH 12. Major agglomeration of the final powder was observed for a bath pH of 12.8.Complete melting of the composite powder has been studied by DSC and the sessile drop technique. Melting began within the diffusion zone formed at the interface through the Cu₄Ti → Cu(s) + L peritectic reaction that occurs at 885^∘C. The melting process continued by successive peritectic reactions and dissolution of the remaining elements of the diffusion couple. The wetting behavior of this alloy was evaluated on different ceramic substrates (Al₂O₃, Si₃N₄) and found to be similar to literature observations.