碱性镀液电沉积非晶-纳米晶Ni-Mo合金工艺探讨

用非晶态合金和纳米晶合金作电极材料各有利弊,而用酸性溶液制备的Ni-Co合金镀层存在内应力较大且电流效率低等不足.为此,采用电沉积技术在碱性镀液中制备了非晶-纳米晶Ni·Mo合金,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、极化曲线等研究了电沉积工艺对镀层Mo含量、结构及形貌的影响.结果表明:镀层Mo含量随镀液中钼酸盐浓度增加而增加,随柠檬酸盐浓度增加、镀液温度升高、电流密度增大先增加后减小,pH值对镀层结构有显著影响;镀层Mo含量在21.00%～26.00%时,Ni-Mo合金镀层为非晶与纳米晶混合结构,非晶态相含量占60%以上,纳米晶的晶粒尺寸较小,镀层表面均匀、颗粒细小、致密性较高;10.0 g/LNa2MoO4·2H2O,64.0 g/L Na3C6H5O7·H2O,pH值10.0,电流密度5～8 A/dm2,温度35℃时,获得的镀层为非晶与纳米晶混合结构,且表面质量较好.     

钢线材硫酸盐体系电镀纳米晶锌镀层工艺研究

为了克服传统线材高速电镀锌工艺存在的镀层耐蚀性能差问题,研究了硫酸盐电镀纳米晶锌镀层的工艺.采用场发射扫描电子显微镜、透射电镜和X-射线衍射技术对镀锌层的表面形貌及晶粒尺寸进行了表征,利用极化曲线和线材缠绕试验对纳米晶锌镀层的耐蚀性能和延展性能进行了研究.结果表明:在基础硫酸盐镀液体系中,仅通过改变脉冲电镀参数并不能得到纳米晶锌镀层;而在含有唯一添加剂(晶粒细化剂1 g/L)的基础硫酸盐镀液体系中,通过对双脉冲电镀参数的优化,得到了平均晶粒尺寸为31 nm,结晶细密、平整、光亮的纳米晶锌镀层;该纳米晶锌镀层在低碳钢板材和线材表面重现性良好;纳米晶锌镀层的耐蚀性能优于传统粗晶锌镀层,且具有良好的延展性.     

硫酸盐体系中直流电沉积参数对纳米晶锌镀层的影响

酸性硫酸盐直流电沉积纳米晶锌镀层比脉冲电沉积投入小、时间短、操作简单.为此,采用直流电沉积工艺在酸性硫酸锌镀液体系中制备了纳米晶锌镀层,并对沉积工艺参数进行了优选.运用XRD,SEM,AFM等研究了添加剂、pH值、温度等对纳米晶锌镀层的影响.结果表明,在基础镀液中加入0.2 g/L十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、0.2 g/L苄叉丙酮(BA)和0.2 g/L聚乙二醇(PEG)混合剂,在镀液pH=2,温度25℃,电流密度为1.0A/cm2时,可获得光亮致密的纳米晶锌镀层,其平均晶粒尺寸最小约为38.6 nm.     

非晶态镍磷合金电刷镀溶液性能研究

研究了电刷镀非晶态镍磷合金的镀液组成及工艺参数对镀层磷含量,沉积速度的影响,研究了刷镀液溶液的综合工艺性能,在最佳工艺条件下获得的镍磷合金刷镀层,磷含量保持在（６￣１３）ｗｔ％,呈非晶态结构,沉积速度保持在６０￣９０μｍ／ｈ之间。     

聚丙烯塑料低温化学镀Ni-P工艺的研究

研究了Ni-P化学镀液的主要成分、pH值和温度工艺参数对化学沉积Ni-P合金镀层镀速的影响.通过选择合适的镀液成分和工艺参数,在PP塑料基体上低温化学镀Ni-P合金工艺中获得中磷含量合金镀层,探讨了镀液组分对镀层性能的影响,优化了工艺参数.利用扫描电镜测得镀层的含磷量为8.057%,所以为非晶态的镀层.     

镍钨磷合金电镀层的性能研究

通过对Ni-W-P合金电镀层在200 ℃、0.5 h热处理后的XRD和SEM分析发现,不论镀态还是热处理态,镀层结构均为非晶态,且晶粒均匀,晶界清楚,热处理后晶粒略长大.在盐酸和硫酸介质中的耐蚀性测试结果表明,热处理后镀层的耐蚀性略高于镀态的耐蚀性;通过析氢性能测得镍基合金的电催化活性依次为:Ni-W-P＞Ni-P＞Ni-W＞Ni.     

化学镀Ni-W-P工艺及其应用

为了获得耐蚀性比化学镀Ni-P合金更加优异的Ni-W-P三元合金镀层,在实验室条件下,通过正交试验研究了镀液中硫酸镍、钨酸钠、次亚磷酸钠、乳酸和添加剂浓度对镀层沉积速度和镀层在60℃、5%(质量分数)硫酸溶液中腐蚀速率的影响,获得了较佳的工艺参数:20～25 g/L NiSO4·6H2O,30 g/LNa2WO4·2H2O,27～30 g/L NaH2PO2·H2O,100 g/L Na3C6H5O7,15 mL/L乳酸,30 mg/L添加剂.通过对Tafel曲线的比较,证明本工作所得到的Ni-W-P镀层耐蚀性能高于非晶态Ni-P镀层,EDS图谱表明镀层中P的质量分数为14.00%,而W为3.69%.化学镀Ni-W-P工艺在耐腐蚀空冷器制备上获得了成功应用.     

脉冲电沉积制备Ni-W-Fe-La纳米晶析氢电极材料

脉冲电沉积合金层较为复杂,目前尚未实际应用。采用脉冲电沉积技术制备了Ni-W-Fe-La纳米晶合金析氢镀层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪等设备测试了合金镀层的形貌、结构和组成。研究了制备工艺对镀层析氢性能的影响。确定了合金镀层的最佳制备工艺条件:机械搅拌下,控制平均电流密度Jm=5A/dm2,峰值电流密度Jp=14A/dm2,占空比R为35%,脉冲频率f=150Hz,pH值6.0～6.5,脉冲时间30min,镀液温度35℃。结果表明:制备的Ni-W-Fe-La镀层为纳米级镀层,其晶粒尺寸为48.73nm;稀土La元素的加入能够明显改变镀层表面形貌、晶粒尺寸以及镀层的耐蚀和析氢电催化活性,析氢电位比直流电沉积所得的同类镀层明显正移。     

电刷镀纳米Ni-P-SiC复合镀层性能的研究

纳米微粒加入镀液可提高镀层的性能,用电刷镀方法制备了纳米SiC/ Ni-P复合镀层,测试了纳米SiC微粒添加量对复合镀层的硬度、耐磨性的影响,探讨了纳米SiC微粒复合镀层的强化机制及Ni-P晶化过程中的强化作用.结果表明,采用电刷镀制备工艺,能在一定程度上改善纳米微粒在镀液中的分散均匀性并能提高复合镀层性能.在Ni-P合金镀液中适量添加纳米SiC微粒(7～10 g/L),纳米SiC微粒在形成复合镀层时能起到硬质点的强化作用,同时在Ni-P晶化过程中还能在细化晶粒中起到再强化作用.不仅能使镀层硬度提高1.5～1.8倍,还能提高其耐磨性.     

非晶态Fe-Mo合金电沉积研究

从强碱性溶液体系不同含 Mo 量的溶液中以及不同电沉积工艺条件下,可以获得非晶态或晶态 Fe-Mo 合金镀层。这种镀液稳定、工艺简单,镀液中允许 Fe~(2+)离子浓度范围宽。获取非晶态Fe-Mo 合金的条件是:保持镀层中含 Mo 量在20wt-%以上。要达到此条件就必须保持镀液中的(Mo)/(Fe+Mo)×100量在66%以上,镀液温度在20—45℃范围内,Fe-Mo 合金镀层才成为非晶态。反之,当镀液温度超过55℃,镀层将转变成为晶态。     

Ni-Fe-W-P合金镀层结合强度的研究

镀层与基体之间的结合强度是功能镀层能否实际使用的首要指标,由于Ni-Fe-W-P合金镀层是一种新型的代铬镀层,故以铬镀层的结合强度为对比,通过静态和动态加载来研究Ni-Fe-W-P合金镀层的结合强度.试验结果表明,Ni-Fe-W-P合金刷镀层在冲击、疲劳或几种复合载荷下都具有优良的结合强度;该刷镀层具有优良的结合强度的主要机理是:镀层与基体存在扩散层并形成韧性合金,过渡层缩小了工作镀层与过渡层、过渡层与基体的晶格错配度,同时机械铆接效应也起一定的作用;合理的工艺参数可获得高结合强度的合金镀层.试验还表明,Ni-Fe-W-P合金镀层的结合强度优于铬镀层,因此,该镀层用作代铬镀层可以达到使用要求.     

Ni-P基化学复合镀的研究与应用

综述了Ni-P基化学复合镀的研究概况,包括微米和纳米化学复合镀、镀层形成机理、工艺因素对镀层形成的影响、镀后热处理和镀层的组织结构性能,介绍了Ni-P基化学复合镀的应用情况,并对其发展进行了展望.     

施镀时间和浓度对碳纳米管镀Ni层厚度的影响

为降低碳纳米管的表面活化能, 改善碳纳米管与金属基体的相容性, 采用化学镀的方法, 在碳纳米管表面镀覆一层金属Ni。研究了施镀时间和镀液浓度对碳纳米管表面镀Ni层厚度的影响。结果表明: 随着施镀时间延长, Ni沉积颗粒变大导致镀Ni层变厚; 镀液浓度增加, 碳纳米管表面沉积的Ni颗粒增多, 镀Ni层逐渐致密。本实验工艺条件下, 镀液浓度为0.08 mol/L, 反应时间为30 min时, 可以在碳纳米管表面镀覆一层界面结合良好且致密的Ni层, 其厚度约为10 nm。热处理能有效缓解镀Ni层应力, 改善界面结合。     

镀镍的工艺基础及发展

从电镀金属镍的历史、工艺和镀液配方等3方面,对镀镍的研究现状进行了综述,并对各种镀镍方式及镀液配方进行了总结。分析了现有镀镍工艺中存在的问题,并对今后的研究方向提出了建议。     

镁合金直接化学镀镍存在的问题与发展趋势

综述了镁合金化学镀镍前处理的研究现状、存在的问题及最新研究进展.介绍了镁合金化学镀液主要组分的作用、性质和取得的最新研究成果,指出了化学镀液亟待解决的问题.展望了镁合金直接化学镀镍的发展方向.     

化学镀锡工艺参数对沉积速率、镀层厚度及表面形貌的影响

目前,铜基或铁基上化学镀锡存在连续性差、沉积速率慢等问题,为实现连续化学镀锡,提高沉积速率,设计了一种新的化学镀锡工艺,考察了化学镀锡主要工艺参数(镀液主成分、pH值、温度、施镀时间)对镀层表面形貌及厚度的影响.结果表明,最佳工艺参数为:20.0～25.0 g/L氯化亚锡,70.0～75.0 g/L次亚磷酸钠,70.0～75.0 g/L硫脲,75.0～80.0 g/L硫酸,5.0～8.0 g/L甲基磺酸,50.0～8.0 g/L EDTA,2.0～4.0 g/L对苯二酚,10.0～15.0 g/L乙二醇,0.5～1.0 g/L磷酸,0.5～1.0 g/L甲醛,0.5～1.0 g/L OP-10,温度80～85℃,pH值0.6～0.8.该工艺可实现连续化学镀锡,施镀3h厚度可达32.72μm.     

镀层结构与氢脆关系研究

研究了高强度钢不同镀层的镀层结构、电镀渗氢行为及氢脆性能.分析研究了镀层结构与低氢脆性能的关系,对氢含量分布和工艺阴极电流效率也进行了分析.结果表明镀层的氢脆性能与镀层结构有密切关系,但不完全由镀层结构决定.高强度钢电镀的低氢脆机理有三种:以氯化铵镀镉为代表的高阴极电流效率模式;以低氢脆镀镉为代表的镀层高孔隙率模式;以镀镉-钛为代表的镀层成分和结构综合作用模式.     

镀铬层气密性研究

活塞杆镀铬层的气密性问题，是航空工厂长期存在的的一个老大难问题，为了解决一这问题，本文从消除或减少铬层裂纹（治本）和封闭或碾压裂纹（治标）两个方面进行了研究，证明采用脉冲镀铬＋铬层金刚石碾平工艺，保证铬层的气密性达到设计要求。     

一种新型的装饰性镀铑工艺

通过耐蚀性人工汗试验、镀层结合力测试、镀层厚度测试以及电镀成本的核算等方法,研究和比较了以钯为基材的镀铑新工艺和以镍为基材的常规镀铑工艺.结果表明:基材和铑镀层的厚度增加时,镀铑产品的耐蚀性会增强,而铑镀层的厚度增加时,耐蚀性增强尤为明显;以钯为基材的镀铑产品外观色泽好、结合力强,较常规工艺有较强的耐蚀性和低廉的镀铑成本,耐蚀时间最高提高了87.5%,在耐蚀性相当的情况下,可节约成本达24%以上.     

Ni-P/Ni-Mo-P镀层耐腐蚀性研究

通过在镀液中加入Na2MoO4的化学沉积法对酸性Ni-Mo-P/Ni-P双层化学镀工艺进行了研究。通过试验，确定了用连续施镀法制备此多元合金镀层的工艺。测定了镀层的性能，特别是对其耐腐蚀性能进行了重点研究。结果表明，镀层的成分及结构对其性能有关键的影响，双层镀镀层性能优于Ni-P单层镀镀层性能。