碱性锌-镍合金电镀工艺的研究+文献综述
毕业论文关键词: 锌-镍合金；霍尔槽试验；添加剂；电沉积；性能测试
Study for Zinc-Nickel Alloy Coatings in Alkaline Solutions
Abstract: This subject provides an introduction to the field of the application of alkaline zinc nickel alloy plating, the related concepts of plating solution and coating performance and detection method, and discusses the relevant codeposition mechanism and corrosion resistance. The alkaline zinc nickel alloy plating is reviewed the research status and development, based on the alkaline zincate electrolyte solution, using the method of single factor experiment and, based on the experimental hall additives, complexing agent, the main salt, temperature, current density and other factors on the coating appearance and plating nickel content, the influence of the appearance of the specimens according to the hole groove, use X -RAY tester is optimized, the best solutions. At last, by neutral salt spray test and verify its corrosion resistance. Results show that ：the bath composition of ZnO8～12 g / l , NaOH 100～140 g/l ,NiSO4•6H2O 10～14 g/l,Nickel complexes180g / l, additive 4ml / l, temperature15～30 ℃, Hull cell test current: 2A Plating time 5 min. Obtain 10～15% nickel, having a good appearance and good corrosion resistance of zinc-nickel alloy plating.
Key words: alkaline zinc-nickel alloy; Hall trough test ;additive agent; electrodeposition; Performance testing
目 录
1.引言1
1.1 课题的概况及研究意义1
1.2 课题研究的内容及目的1
1.3 课题在国内外研究的情况及发展趋势2
1.4 课题主要的技术要求4
2.锌-镍合金的电镀原理.5
2.1 锌-镍合金共沉积机理.5
2.2 锌-镍合金镀层耐蚀机理.6
2.3 锌-镍合金的主要影响素.7
2.3.1 主盐7
2.3.2 添加剂7
2.3.3 络合剂8
3.工艺研究方法.9
3.1 工艺研究方法.9
3.2 镀层,镀液性能测试,试验方法.9
3.2.1 溶液性能测定方法9
3.2.2 镀层性能试验方法.11
4.实验研究.13
4.1实验仪器、试剂、材料.13
4.2镀层（或转化膜）制备.13
4.2.1溶液的配制13
4.2.2添加剂的配制13
4.2.3电镀（或钝化）13
5.试验结果及讨论15
5.1工艺成份的作用与影响.15
5.1.1基础成份15
5.1.2添加剂15
5.2工艺组成的影响.15
5.2.1 氧化锌含量对镀层外观的影响.15
5.2.2 硫酸镍含量对镀层外观的影响.16
5.2.3 添加剂含量对镀层外观的影响.17
5.2.4 络合剂对镀层外观的影响.17
5.2.5 温度对镀层外观的影响.18
5.2.6 阴极电流密度对镀层中镍的百分含量的影响19
5.3 工艺性能19
5.3.1 溶液性能19
5.3.2 镀层性能20
6.结论22
7.致 谢.23
8.参考文献24
1 引言
1.1 课题的概况及研究意义
社会的发展越来越快,材料的防腐要求也在逐渐提高,传统的镀锌等防护工艺已不能满足社会需求,因此对高性能防护镀层工艺展开了深入的研究。锌-镍合金是20世纪80年代以来引起广泛重视的抗腐蚀镀层。锌-镍合金之所以重要,在于它有非常可贵的物理化学性质：①优良的耐蚀性。含镍7%～9%的锌-镍合金层比同厚度的锌层耐蚀性高3～5倍；含镍10%～16%的含金层（最佳为13%）比锌高6～10倍,也优于镉和镉钛合金。锌-镍合金在含镍大于15%时对钢铁仍是阳极性镀层,和锌镀层相比,与铁的电位差缩小,所以腐蚀速率低；②优良的力学性能。镀后不改变钢材的屈服强度,抗张强度和延伸率,可塑性好。③优良的钎焊性。在各种条件下都容易焊接,同时没有长晶须的疵病。④镀层应力小,适合于高强钢上电镀,可作为代镉镀层,多用于军品生产。此外,锌-镍合金电镀的镀液分散能力,覆盖能力好,可以不用剧毒的氰化物体系,电流效率高,镀层光亮平滑。锌-镍合金由于具有优良的耐蚀性和对氢气析出具有的电化学催化活性而用于电解水的阴极材料,在替代贵金属催化剂和防止痕量杂质金属对催化剂的毒化等方面具有诱人的发展潜力[1]；同时,该涂层还具有良好的上漆性,成型性和可焊性,因此广泛用作汽车,航空天,轻工,电子工业中钢件的防腐保护层[2]。当合金镀层发生腐蚀后,表面生成的腐蚀产物（主要是ZnCl2•4Zn(OH)2）具有良好的绝缘性,对镀层的进一步腐蚀起阻滞作用,锌-镍合金镀层的高耐蚀性及绝缘性至于腐蚀产物有关[3]。研究证明：当镍含量在10%～15%时,锌-镍合金镀层的耐蚀性最佳[4],故现代的Zn-Ni合金镀层的含镍量为10%～15%。
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