铸造Mg-8.5Al-1Zn合金化学镀镍-有机涂层工艺的研究毕业论文

镁合金化学镀镍工艺的研究综述作者：郑忠来源：《科学与财富》2016年第34期（西北民族大学化工学院）摘要：由于镁合金和铝合金是轻质工程材料，并具有许多优良性能，如密度小，强度高，易于压力加工等特点，在军工、汽车、航空航天，摩托和电子通讯等行业中得到广泛的应用，成为一种常用的结构材料。

本文综述镁合金化学镀镍工艺的研究进展及其最新技术。

关键词：镁合金；镀镍；进展镁合金的性质镁合金是一种轻质合金材料，是最轻的结构工程材料，具有优异的减震以及导热性能，对电磁干扰具有优良的屏蔽作用，并可回收利用。

镁合金具有许多这些优良的物理和机械性能，能够满足各行各业应用的要求，与目前的其它的主流材料相比，具有如下几个独特的优点：（1）镁的密度是1.74g·cm3，作为常用金属材料中最轻的一种工程金属材料，很适合制造壳体类制品；镁合金的密度约为铝的2/3，钢铁，锌的1/4左右。

同样的零部件，锡制品的质量是镁合金制品的三倍，钢制品是镁合金制品的两倍。

这一特性能够极大地推动轻型手提类产品的发展以及降低车辆等机械的耗能。

（2）机械加工性能以及热成型性能优异。

易于加工且长期使用不易变形。

镁合金特殊的晶体结构使Mg合金具有特殊的机加性能。

（3）可回收。

废旧镁合金铸件可再熔化，并作为AZ91D，AM60或AM50的二次材料进行铸造。

这种特点即符合环保要求，又使其比塑胶等材料更具有吸引力。

镁合金可再生利用的特性不仅节约大量资源，还符合环保要求。

（4）比强度高和比刚度大。

镁合金的比强度不仅高于某些高强度钢，甚至比铝合金高。

在同等刚性条件下，1kg镁合金的坚固程度等于18kg铝和2.1kg钢。

镁合金具有较高的比强度高和比刚度。

（5）镁合金比铝合金有更大的承受冲击载荷的能力，能量衰减系数大。

在35～100MPa 应力下，镁合金的衰减系数是铝合金的15～25倍，可以作为汽车方向盘及所有转向系统的理想组成材料。

镁合金具有极佳的减震性能，是汽车和摩托车等交通工具理想的材料。

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责任编辑 韩方丁
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锌合金表面化学镀镍新工艺
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
薛方勤， 徐瑞东， 韩夏云， 郭忠诚， 杨勇 薛方勤,徐瑞东,韩夏云,郭忠诚(昆明理工大学,650093)， 杨勇(云南省地质矿产局物资供 销公司,650041)
3济南齿轮厂酸性氯化钾镀锌后采用低铬彩色钝化工艺g由于钝化膜结合力差d较易磨损及脱落g影响了镀锌件的整体质量g没有达到用户的需求f为了提高钝化膜的结合力g人们通常从校正镀锌时的电流强度d调整电镀液中添加剂含量及加强镀锌钝化前后的处理等方面加以改进g但没有从根本上解决钝化膜结合力差的问题v钝化液本身的成分g对镀锌件钝化膜的结合力有着重要影响f笔者综合分析研究了钝化液中各种成分的作用g发现硝酸对钝化膜结合力有不利的影响g通过调整钝化液的组成而不改变其本身良好的钝化性能g获得了具有良好结合力的钝化膜g并开发了一种低硝酸d低铬钝化新工艺f该工艺就是通过加强镀锌钝化前的出光工序g并大幅度调低原钝化液中的硝酸含量以削弱它对钝化膜结合力的不利影响g达到从根本上提高镀锌件钝化膜结合力的目的f本文通过对比实验g研究了硝酸对钝化膜结合力的影响g并开发了一种低硝酸低铬钝化新工艺g从而解决了酸性氯化钾镀锌钝化后钝化膜结合力差d易脱落的问题g进一步完善了酸性氯化钾镀锌的工艺方法f原镀锌工艺流程d规范及钝化处理工艺规范v原镀锌工艺流程待镀件w除油w热水洗w水洗w除锈w水洗w镀锌w水洗w钝化w水洗w老化w检查fv酸性氯化钾镀锌工艺规范氯化钾

引言概述：
化学镀镍磷合金工艺是一种常用的金属表面处理方法，具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。

本文旨在综述相关的研究文献，深入探讨化学镀镍磷合金工艺的研究进展、工艺参数优化、合金特性及其应用领域。

正文内容：
1.工艺研究进展
1.1传统化学镀镍磷合金工艺
1.2改进型化学镀镍磷合金工艺
2.工艺参数优化
2.1镀液成分优化
2.2温度和镀液pH值优化
2.3电流密度和镀液搅拌速度优化
2.4镀液中添加剂优化
3.合金特性研究
3.1镀层结构和成分分析
3.2镀层显微硬度和耐磨性研究
3.3镀层的结晶性质和晶体生长机制
4.应用领域
4.1电子电镀应用
4.2汽车工业应用
4.3航空航天应用
4.4冶金工业应用
4.5其他领域应用
5.工艺优缺点及未来发展趋势
5.1工艺优点
5.2工艺缺点
5.3未来发展趋势
总结：
综合上述研究文献，化学镀镍磷合金工艺在金属表面处理中具有广泛的应用前景。

不论是传统工艺还是改进工艺，都可以通过优化工艺参数来提高镀层的性能。

相关的合金特性研究有助于深入了解镀层的显微硬度、耐磨性等性能指标。

不同领域都可以找到该工艺的应用，例如电子电镀、汽车工业和航空航天等。

该工艺也存在一些缺点，如镀层中可能含有杂质等。

未来的发展趋势应该在提高工艺的经济性、环境友好性和镀层性能方面进行进一步的研究与改进。

高强度铸造Al-Mg-Zn合金的研究的开题报告
一、选题背景
随着现代工业的不断发展，铸造技术也在不断地更新换代，特别是高强度铸造材料的需求越来越高。

对于航空、汽车工业等行业，高强度轻量化材料的研究开发是一
大趋势。

Al-Mg-Zn合金由于其重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，成为高强度铸造材料
的研究热点之一。

二、研究目的
本研究旨在探究Al-Mg-Zn合金的制备工艺及其在铸造过程中的影响因素，进一
步提高其力学性能和耐蚀性，为实际应用提供科学依据和技术支持。

三、研究内容
1. 制备高强度铸造Al-Mg-Zn合金的工艺研究：包括原材料的选择、合金的合成、熔炼工艺等。

2. 铸造工艺对合金力学性能的影响：通过控制铸造温度、速度等参数，探究其对合金强度、塑性等力学性能的影响。

3. 合金耐蚀性的研究：采用电化学腐蚀测试方法，研究合金在不同腐蚀环境下的耐蚀性能，分析合金耐蚀机理。

四、研究方法
1. 合金制备：采用真空感应熔炼法、气体吹氧法等制备高强度铸造Al-Mg-Zn合金。

2. 金相分析：采用金相显微镜观察合金的微观结构及成分分布，分析合金的晶型、晶粒大小等。

3. 强度测试：采用万能材料试验机对合金的拉伸强度、屈服强度等性能进行测试。

4. 腐蚀测试：采用电化学腐蚀仪对合金的耐蚀性进行测试。

五、研究意义
本研究可以为高强度铸造材料的研究提供新思路和新方法，为Al-Mg-Zn合金的
应用提供科学依据和技术支持。

同时，该研究结果也可推广到其他相关领域，为推进
我国高强度铸造材料产业提供有力支撑。

LD5铝合金锻造工艺及热处理研究工艺成佳佳（陕西理工学院材控081）指导老师：刘艳【摘要】：由于细晶粒组织对锻件的硬度、塑性、抗腐蚀性、疲劳极限、断裂韧性及外观均有良好的影响，因此如何控制锻件的晶粒度，一直是锻造研究工作的重要课题。

本课题以LD5合金为例研究该合金锻件晶粒细化的最佳锻造工艺及热处理工艺，以提高LD5合金的综合力学性能。

【关键词】：铝合金；锻造；热处理1.引言1.1铝合金的研究现状铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

铝及铝合金存在易腐蚀、不耐磨、焊接难等缺点。

而化学镀等工艺改善了铝及铝合金的性能，促进了其广泛的应用。

化学镀镍作为铝和铝合金理想的表面改性技术之一，其重要性在不断的增加。

铝是一种难度的金属基体，由于铝于洋有很强的亲和力，铝基体表面极易生成氧化膜，会使结合强度变变差。

故要在铝合金基体上得到结合力强、性能优良的镀层，正确的前处理是成功的关键，也是近年来研究的热点。

1.2铝合金简介铝的密度小（纯度为97.5%的铝为ρ=2.703g/cm3），熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%）。

抗腐蚀性能好；还有其他优点，如导热和导电性能好，可焊。

但是纯铝的强度很低，退火状态σb值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。

通过加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，就得到了一系列的铝合金。

铝合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。

这使铝合金成为理想的结构材料，广泛用于机械制造及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。

管理及其他M anagement and other镁合金化学镀镍的研究进展探析杜卫超摘要：镁属于现阶段最轻的结构金属材料之一，在电子工业、汽车制造、航天航空等相关领域中有着十分广泛的运用前景。

由于其耐腐蚀性较弱，导致其应用范围受到了限制。

通过化学镀镍技术，能够有效加强镁合金表面耐腐蚀性，但因为镁存在高化学与电化学活性，其在化学镀镍的过程中极易腐蚀，进而对化学镀层性能产生影响。

本文主要对镁合金化学镀镍的研究情况进行了综述，最后提出了当前镁合金化学镀镍存在的问题。

关键词：镁合金；化学镀镍技术；镀层性能镁合金而言，是一种典型的轻金属材料，且具有环保功能，在材料学科与社会发展方面，有着较高的开发与应用价值。

金属镁，密度小、强度高、加工容易，但其铸造性较差，并存在耐腐蚀性与耐磨性弱以及易燃等不足。

通过深入研究发现，纯镁机械结构性能不强，结合实际需求，需合理运用镁低密度的特点，提高工业耐磨性、耐腐蚀性以及阻燃性等。

所以，对于镁合金而言，其性能特征多样化。

镁合金拥有许多优点，如密度是铝的三分之二，是铁的四分之一。

同时，该材料还具有强大的导热、导电功能，且尺寸稳定、电磁屏蔽性与减震性较强，并且还能够进行加工与再循环。

综上，镁合金优势多样，成为了研究的主要对象，相关研究人员应致力于将其打造成为现代电子产品外壳、轻装车辆的完美代替品。

1 镁合金化学镀镍技术的应用背景分析对于镁合金化学镀镍技术而言，其运用广泛，市场前景特别广。

例如，航空领域中可随处见到镁合金的身影，如通信卫星的基板、顶部收集器、行波管发射器，拥有耐腐蚀性强与钎焊性良好等特点，同时长期处在高温环境下其化学镀镍层也不会出现降解的现象。

所以镁合金外壳也成为了航天飞机电子线路卡（航天飞机的电子线路卡（Electronic Circuit Card，简称 ECC））的首选，镀金处理前，底层设定为化学镀层。

在机械工业领域中，有的部件选择控制镁合金质量的方法，对能源消耗进行有效地控制。

开题报告题目：铸造Mg-8.5Al-1Zn合金微弧氧化-化学镀镍工艺的研究参考文献[1] 陈晋日,金刚,胡波年.铝镁合金化学镀镍机理与工艺的研究[D].化学化工学院.2012.33(1):26-41.[2] 王明,邵忠财.镁合金表面处理技术的研究进展[J].沈阳理工大学.2013.36(1):46-51.[3] P.Kurze,W.Krysmann.J.P.Schreckenbach.Coloured ANOF layers on alumilium[J].Cryst.Res.Technol.2011.22(1):53-59.[4] 刘志远,邵忠财.镁合金微弧氧化及氧化膜上化学镀镍的研究[D].沈阳理工大学硕士论.2008.5-8.[5] 张文华,胡正前,马晋.俄罗斯微弧氧化技术研究进展[J].轻合金加工技术.2009.32(1):25.[6] 曾立云,杨世伟. AZ91D镁合金微弧氧化及其化学镀镍的研究[D].哈尔滨工程大学硕士论文.2009.14-17.[7] 杜广建.铝合金微弧氧化装饰/耐磨多功能涂层制备工艺研究[D].武汉理工大学士学士论文.2010.10-12[8] 蒋百灵,张先锋,朱静,等.铝、镁合金微弧氧化技术研究现状和产业化前景[J].金属热处理.2008.29 (1):27-28.[9] Hongfei Guo,Maozhong An,Shen Xu.Formation of oxygen Bubbles and its influence oncurrent efficiency in micro-arc Oxidation process of AZ91D magnesium alloy [J]. Thin Solid Films.2011.485(1-2):53—58.[10] 张群.微弧氧化技术在铝制缸体内表面耐磨处理中的应用[D].西安理工大学硕士学位论文.2010.33-37.[11] 李颂,刘海峰等.AZ91压铸镁合金在六偏磷酸盐体系中的微弧氧化工艺[J].吉林大学学报(工学版).2010.36(1):46-51.[12] A.K.Sharma.M.R.Suresh,H.Bhojraj,etc.Eletroless Nickel Plating on Magnesium Alley.MetalFinishing.2009.96(3):10-18.[13] W.A.Fairweather.Electeoless Nickel Plating of magnesium. Transactions of InternationalMetal Finishing.2009.75(3):113-117.[14] 向阳辉,胡文彬,沈彬等.镁合金直接化学镀镍活化表面状态对镀速的影响.电镀与环保.2010.20(2):21-23.[15] 向阳辉,胡文彬,沈彬等.镁合金化学镀镍的初期沉积机制.上海交通大学学报.2010.34(12):1638-1644.[16] 向阳辉,刘新亮,胡文彬等.镁合金化学镀镍的磷含量控制.电镀与环保.2010,21:25-27.。

提高铝合金压铸件化学镀镍表面质量的研究作者：张威来源：《中国科技博览》2018年第12期[摘要]该工艺方法研究了铝合金压铸件化学镀镍过程中，一般预处理工艺，使用氢氧化钠碱蚀、混酸洗的方式对工件表面腐蚀严重，导致表面针孔，微气孔等缺陷暴露明显，使镀层易起泡，防腐性能受到影响，同时该预处理方式对环境的污染和操作人员身体的危害较大。

经实验，采用镀前浸稀硝酸和超声波清洗处理，镀后封孔处理的方式。

镀层的表面质量得到有效提高。

[关键词]化学镀镍；预处理；工艺中图分类号：TU639 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0078-01前言对铝合金压铸件表面进行化学镀镍，可以大大提高其耐磨性、抗蚀性、钎焊性及装饰性等，其应用愈来愈广泛。

但是铝合金压铸件在一般化学镀镍工艺预处理中，易暴露铸造缺陷，表面会产生针孔、微气孔、镀层起泡等缺陷，对产品外观和防腐性能造成影响，军工产品存在严重质量隐患。

为解决相关问题，通过实验改进预处理工艺及增加镀后封孔处理。

一、试验样件选择：某型铝合金压铸件腔体：120×50×25mm。

试验方案：①通过降低一般工艺的化学除油、碱蚀、浸酸的时间，减少前处理中强酸、强碱对压铸件的腐蚀。

②改进工艺，前处理化学除油后进行浸稀硝酸和超声波处理，在镀镍后增加封孔处理。

合格判定外观：镀层均匀，不应有麻点、裂纹、起泡、分层、明显针孔等缺陷。

盐雾试验通过64小时基材无腐蚀现象。

（镀层厚度15um）1.1 试验方案①一般的化学镀镍工艺为：有机除油→化学除油→碱蚀→浸混合酸→浸锌酸盐→化学镀镍→压缩空气吹干→老化烘干（为保证除油除污效果可进行多次碱蚀、浸酸）前处理工艺详细过程：①有机除油用180#洗涤汽油清洗零件内、外表面的油污及其它脏物。

若表面油污较少的情况下，可直接进行化学除油工序。

②化学除油 Na0H 60～80g/L，Na2C03 20～40g/L，Na3P04 20～40g/L，Na2SiO3 3～10g/L；温度 40～60℃，时间5～10min。

（． １沈阳理工大学 环境与化学工程学院， 辽宁 沈阳
１０ ４ ） １０ ３
１０ ５ ； ． １１９ ２ 沈阳仪表科学研究院， 辽宁 沈阳
摘 要 ： 合金 用途 广泛 ， 耐蚀性 能差 ， 镁 但 通过 化 学镀镍 基 合金 可 以改善 其耐 蚀性 能。介 绍 了镁 合金 化 学镀 镍基 合金 制取 中间层 法和 直接化 学镀 法 ； 对镁 及镁 合 金 化 学镀 镍 基 合金 的发展 作 了简要 评 述 ， 此基 础上 指 出了 目前镁合 金 化 学镀 存在 的 问题及 今后 发展 方 向 。 在 关 键 词 ： 合金 ；化 学镀镍 基合 金 ； 镁 腐蚀 与 防护 文献 标识码 ：Ａ 中图分 类号 ： Ｑ ５ ． Ｔ １３２
ｍｅ ｔｓｔ ａ ｉｎ ｏ ｌ ｃｒ ｌ ｓ ｃ ｅ ａ ｅ ａ ｌｙ ｐ ａｉ ｇ ｏ ｇ ｓｕ ａｌｙ ｗａ ｒｅ ｙ ｒ ｖｅ ｄ；ｅ ｉｔｎ ｎ ｉ ｔ ｆｅｅ ｔｏｅ ｓｎｉｋ ｌｂ ｓ ｌ ｌｔｎ ｎ ｍａ ｎｅ ｉ ｍ ｌｏ ｓ ｂ ｆ ｅ ｉｗｅ ｕ ｏ ｏ ｉｌ ｘｓｉ ｇ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ａ ｄ ｆ ｔ ｒ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｔｎｄ ｎｃ ｒ ｏ ｎ ｅ ｕ ． ｒ ｂ ｅ ｎ ｕ ｕ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｅ ｙ ｗｅ ｅ ｐ ｉ ｔｄ ｏ ｔ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｍａ ｎ ｓｕ ａ ｌｙ；ｅｅ ｔｏｅ ｓｎ ｃ ｅ ａ ｅ ａｌ ｙ ｐ ａ ｉ ｇ ｅ ｉ ｍ ｌｏ ｌ ｃｒ ｌ ｓ ｉ ｋ ｌｂ ｓ ｌ ｌ ｔ ｏ ｎｇ；ｃ ｒｏ ｉｎ ａ ｄ ｐｒ ｔｃｉ ｎ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｏ ｅ ｔｏ
２１ 年 ８ ０１ 月
电 镀 与 精 饰
第 ３ 卷第 ８ 总 ２１ ３ 期（ ２ 期）
・ ５・ １
文章 编号 ：０ １３ ４ （０ ）８ ０ １ — ６ １０ — ８ ９ ２ １ ０ －０ ５ ０ １

摘
要
镁合金作为当今世界密度最小的新型金属材料之一，已被广泛应用于航空 航天、交通、计算机、通讯、军工、3C 等众多领域。镁合金因为化学活泼性高， 需进行表面处理。镁合金直接化学镀镍是其表面处理的一种方法。镁合金在经 过化学镀镍处理后，不仅能显著提高其耐蚀性和耐磨性，而且能在铸件上得到 均匀的镍镀层。 本论文选用研究最多、应用最广的化学镀 Ni-P 合金对 AZ91D 镁合金进行 防护。 本实验拟用金相显微镜 SEM(Scanning Electron Microscope) 观察测定镀层 的形貌；采用 SEM 自带的 EDX(Energy Dispersed X-ray Spectrometer) 光谱仪测 定分析镀层的成分；采用质量分数为 3.5% 的 NaCl 溶液进行腐蚀实验来评定镀 层的耐蚀性强弱；拟用划格和热震实验来测定镀层与镁合金基体之间的结合力 大小；采用氯化钯溶液进行实验来测定镀液的稳定性。本论文通过实验和讨论 得到了如下结论： （ 1 ）钼酸钠在磷酸介质中对 AZ91D 镁合金腐蚀过程起着阴极抑制剂的作 用，且 Na 2 MoO 4 ·2H 2 O 的抑制能力优于 CrO 3 。因此，酸洗溶液中 Na 2 MoO 4 ·2H 2 O 的用量比 CrO 3 的用量少很多。 （ 2 ） AZ91D 镁合金经含 1~5 g·dm 3 Na 2 MoO 4 ·2H 2 O 溶液酸洗和 200 g·dm 3 NH 4 HF 2 活化后，所获得的 Ni-P 镀层表面状况良好，均匀致密，具有良好的耐蚀 性和结合力。改进后的酸洗和活化前处理工艺不含 Cr 6+ 和 HF ，改善了生产作业 环境。 关键词： 镁合金；化学镀镍；酸洗；钼酸钠； Ni-P 镀层
参考文献 ---------------------------------------------------------------------------------------- 25 致 谢 ------------------------------------------------------------------------------------------- 27

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201310677284.3(22)申请日 2013.12.13C23C 18/36(2006.01)(71)申请人三达奥克化学股份有限公司地址116023 辽宁省大连市高新技术产业园区学子街99号(72)发明人潘德顺 吕栓锁 卢建明(74)专利代理机构大连非凡专利事务所 21220代理人闪红霞(54)发明名称锌合金压铸工件化学镀镍处理剂及生产方法(57)摘要本发明公开一种锌合金压铸工件化学镀镍处理剂，所用原料质量百分比如下：硫酸镍8~12%、次亚磷酸钠8~12%、柠檬酸钠6~9%、柠檬酸6~9%、醋酸钠6~12%、综合磷化处理剂1~2%及水余量。

生产方法按如下步骤进行：将计算称量的水加入到反应釜中，加温到45℃，开动搅拌器控制转速60转/min ，再将计算称量的硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸、醋酸钠及综合磷化处理剂依次加入到反应釜中，边加入边搅拌至混合均匀，待溶液温度降到室温时，放料包装。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页(10)申请公布号CN 104711544 A (43)申请公布日2015.06.17C N 104711544A1/1页1.一种锌合金压铸工件化学镀镍处理剂，其特征在于所用原料质量百分比如下：硫酸镍 6~12%次亚磷酸钠 6~12%柠檬酸钠 6~9%柠檬酸 6~9%醋酸钠 6~12%综合磷化处理剂 1~2%水 余量。

2.一种如权利要求1所述锌合金压铸工件化学镀镍处理剂的生产方法，其特征在于按如下步骤进行：将计算称量的水加入到反应釜中，加温到45℃，开动搅拌器控制转速60转/min ，再将计算称量的硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸、醋酸钠及综合磷化处理剂依次加入到反应釜中，边加入边搅拌至混合均匀，待溶液温度降到室温时，放料包装。

权 利 要 求 书CN 104711544 A锌合金压铸工件化学镀镍处理剂及生产方法技术领域[0001] 本发明涉及一种镍化学镀液及生产方法，尤其是一种使用量少、成本低、成膜速度快且便于操作及管理的锌合金压铸工件化学镀镍处理剂及生产方法。

开题报告题目：铸造Mg-8.5Al-1Zn合金微弧氧化-有机涂层工艺的研究2013年11月23日参考文献[1] 陈振华,严红革,陈吉华,等.镁合金的开发与应用[M].北京:化学工业出版社,2007.[2] 慕伟意,奚正平.镁合金的应用及其表面处理研究进展[J].表面技术,2011,40(2):86 -90.[3] 缪克在,楼白杨.镁合金/环氧聚氨酯涂层体系的耐腐蚀性能[J].材料保护,2009,42(4):1-4.[4] V oytko anic Fining&Pretreatment[J].Plating&Surface Finishing,2008,8:54-56.[5]ZozulinAJ,BertakDE.Anodized coating formagnesium alloys[J].Metal Finishing,2008,92(3):39.[6] 蒋百灵,袁芳.镁铝合金间的连接腐蚀行为及不同表面处理的保护效果研究[J]．中国表面工程,2005,18(5):39-42．[7] 刘亚萍,段良辉,马淑仙,等.Al2O3粉末对镁合金微弧氧化陶瓷膜的显微结构及其耐蚀性的影响[J].中国腐蚀与防护学报,2007,27(4):202-205．[8]Chang Linrong，Cao Fahe，Cai Jingshun．Influence Of electric parameterson MAO of AZ91Dmagnesium alloy using alternative square-wave powersource［J］．Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2011，21:307-316．[9] 康志新,赖晓明,王芬,等.Mg-Mn-Ce镁合金表面超疏水复合膜层的制备及耐腐蚀性能[J]．中国有色金属学报,2011,21(2):283-289．[10] 查吉利,龙思远,宋东福,等.镁合金预处理对其表面有机涂层耐蚀性的影响[J].材料保护,2010,43(7):63-65．[11] 郭洪飞,安茂忠.镁及镁合金电镀与化学镀[J].电镀与环保,2007,24(2):1-5．[12] 宋仁国,何望昭.AM50镁合金表面Nafion/DMSO有机涂层耐蚀性能的研究[C].第六届全国表面工程学术会议论文集.湖北:中国机械工程学会表面工程分会,2009:144．[13] 宋仁国,郑晓华,杨芳儿,等.镁表面Nafion/聚吡咯与Nafion/二甲基亚砜有机涂层耐蚀性能的研究[J].材料保护,2011,40(1):1-2．[14] 张璇,邵忠财.镁合金微弧氧化电解液组成对膜性能的影响[J]. 电镀与精饰, 2011, 33(4):18-21.[15] 陶军,龙思远,曾聪,等. AZ91D镁合金有机复合涂层的腐蚀防护性能[J]. 材料保护, 2012,45(2): 5-7.。

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化学镀镍-磷合金层表面化学镀金工艺及其性能刘海萍;毕四富;王尧【摘要】采用化学镀镍-磷/化学镀钯/置换镀金(ENEPIG)工艺获得镍/钯/金组合镀层,对比分析了它与化学镀镍/置换镀金(ENIG)、化学镀镍/化学镀金(ENEG)工艺的相关沉积特征及镀层耐蚀性能.镀金过程中开路电位和沉积速率均发生明显的变化,反映了基体电极表面状态的变化.ENEG工艺的化学镀金过程中的平台电位最正,沉积速率最快.与ENIG工艺的置换镀金相比,ENEPIG工艺中置换镀金的平台电位更正,对基体的腐蚀也更慢,所得置换镀金层更致密,具有良好的耐腐蚀性能.综合对比ENIG、ENEG、ENEPIG工艺所得3种镀层,ENEPIG工艺的镀层性能最优.%A nickel/palladium/gold composite coating was obtained by electroless nickel plating followed by electroless palladium plating and immersion gold plating (ENEPIG) successively.The related deposition properties of ENEPIG,ENIG (electroless nickel plating/immersion gold plating) and ENEG (electroless nickel/gold plating),as well as the corrosion resistance of their coatings were compared.Both open circuit potential and deposition rate during the gold plating change obviously,which reflects the change on the surface of substrate.The electroless gold plating in ENEG process has the highest potential platform and deposition pared with the immersion gold plating in ENIG process,the immersion gold plating in ENEPIG process has a higher potential platform and a lower corrosion rate of substrate.The obtained immersion gold coating is more compact and resistant to corrosion.It is found that the coating obtained by ENEPIG process has the best performances through a comprehensive comparisonamong the three kinds of coatings obtained by ENIG,ENEG and ENEPIG processes.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)019【总页数】4页(P1025-1028)【关键词】化学镀;置换;镍-磷合金;金;钯;耐蚀性【作者】刘海萍;毕四富;王尧【作者单位】哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2;TG150化学镀镍/置换镀金(ENIG)镀层具有优良的耐蚀性、热稳定性和可焊性,在电子产品表面处理中得到广泛应用.但置换镀金时容易对化学镀镍-磷合金镀层造成过腐蚀,导致微电子产品后续焊接失效,这制约了ENIG技术的发展与应用[1-3].为了减缓置换镀金时对Ni-P合金的腐蚀,国内外研究者进行了许多工作.如采用耐腐蚀性较好的高磷化学镀镍-磷合金,采用中性、低温的置换镀金液,在置换镀金液中添加硫脲等还原剂或聚乙烯亚胺类缓蚀剂[4-5],开发半置换半还原的复合镀金层[6-7],等等.这些方法虽然在一定程度上减轻了镍-磷合金的腐蚀,但并不能杜绝上述问题.化学镀镍/化学钯/置换镀金技术(ENEPIG)是在化学镀 Ni-P层与置换镀金层之间增加化学镀钯的工艺.化学镀钯层一方面可以避免镀金液对Ni-P合金的腐蚀,防止"黑盘"的发生;另一方面,钯层作为阻挡层,能够防止后续热处理时Ni-P层与金层之间的扩散,提高铝线、金线的键合能力[8].因此,ENEPIG工艺具有良好的焊接可靠性,能够满足RoHS的无铅焊接要求,被誉为"万能"镀层,在微电子领域具有很好的应用前景.本文采用课题组前期开发的较稳定的化学镀钯液,以纯铜为基体,通过ENEPIG工艺获得镍/钯/金组合镀层,并对比分析了化学镀镍/置换镀金、化学镀镍/化学镀金等的相关沉积特征及镀层性能.以20 mm X 20 mm的纯铜片为基体,依次进行酸洗、微刻蚀、预浸、活化后化学镀Ni-P合金4 ～5 μm [6],再分别进行置换镀金(IG)、化学镀钯/置换镀金(EPIG)、化学镀金(EG),分别得到 ENIG、ENEPIG 和ENEG镀金试样.置换镀金的配方和工艺为:亚硫酸金钠2 g/L,亚硫酸钠15 g/L,硫代硫酸钠17 g/L,配位剂3 g/L,添加剂 50 mg/L,温度(80 ± 2) °C,pH 7.0.化学镀金液除了增加2 g/L硫脲(还原剂)外,其余参数与置换镀金相同.化学镀钯的配方和工艺为:硫酸钯2 g/L,硫脲2 mg/L,乙二胺四乙酸20 g/L,次磷酸钠15 g/L,磷酸二氢钠12 g/L,温度60 °C,pH 7.0.使用上海辰华CHI604E电化学工作站测量镀金过程中开路电位(OCP)随时间的变化.研究电极为化学镀Ni-P、Ni-P/Pd的铜片(工作面积为1 cm2),辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极(SCE).使用德国Bruker AXS S4Explorer型X射线荧光光谱仪(XRF)测量金层厚度,计算镀金速率.目视观察镀层的外观和色泽,以德国Zeiss MERLIN Compact型扫描电子显微镜(SEM)观察镀层的微观形貌.分别采用润湿角法(3.5% NaCl溶液)及塔菲尔(Tafel)曲线测量,比较不同镀金试样的耐蚀性.测Tafel曲线前,将待测试片放入丙酮中浸泡5 min,以去除镀层表面油污,再在3.5% NaCl溶液中浸泡15 min以平衡其电极电位,将此平衡电位作为开路电位,以5 mV/s的速率在开路电位的± 300 mV范围内扫描.根据式(1)和式(2)计算镀金层的孔隙率ρ.式中,Rp为极化电阻(单位:Ω.cm2),Rpm为基体的极化电阻(单位:Ω.cm2),Δφ为镀层与基体之间的电位差(单位:V),jcorr为镀层的腐蚀电流密度(单位:µA/cm2),βa为阳极 Tafel斜率,βc为阴极的 Tafel斜率.由图1可知,Ni-P和Ni-P/Pd合金表面金沉积过程的开路电位随时间的变化规律基本相似.随金沉积过程的进行,开路电位先正移,最后达到基本稳定的平台值.ENEG 工艺对应的平台电位最正,约为-0.16 V,ENEPIG、ENIG的平台电位分别在-0.23 V 和-0.30 V左右.ENEG工艺到达平台电位所需时间最短,其次为 ENEPIG.将待镀电极浸入镀金液后会发生 Au+的还原沉积反应,使基体表面逐渐被金层覆盖,导致电极电位正移.到达平台电位的时间越短,表明基体被金层完全覆盖所需时间越短,而平台电位越正,则意味着金层的覆盖率越高[5].因此,在Ni-P合金上化学镀金时所得金层覆盖率比置换镀金层要高;而在Ni-P合金上先进行化学镀钯也有利于提高金层在Ni-P合金表面的覆盖率,从而有助于改善Ni-P合金的不均匀腐蚀等问题.从图2可知,3种工艺的镀金速率在初始阶段都较快,随沉积时间的延长而逐渐降低.沉积时间相同时,ENEG工艺的镀金速率最高,ENEPIG工艺的镀金速率最慢,这与图1的结果吻合.一方面,ENEG工艺中的镀金类型为化学镀金,镀金液中还原剂的存在增强了镀金液的还原能力;另一方面,因Ni/Ni2+与Au/Au+之间的电极电位相差较大,因此ENEG工艺的初始阶段也存在置换镀金过程.因此,ENEG工艺的镀金速率最快.ENIG与ENEPIG两种工艺都是采用置换镀金,其驱动力为金属间电位差,Ni/Ni2+与Au/Au+之间的电位差明显大于Pd/Pd2+与Au/Au+之间的电位差,因此 ENIG工艺的镀金速率比 ENEPIG工艺的镀金速率大.这也表明,与ENIG的置换镀金相比,ENEPIG工艺中的置换镀金过程对基体的腐蚀较小,造成基体过腐蚀的可能性较低.由图3可知,采用不同工艺制备的镀金层均为瘤状结构,结构致密.将3.5% NaCl溶液滴在不同镀层表面测其润湿角,结果见图4.从图4可知,NaCl液滴在Ni-P镀层表面的润湿角为48.92°,在ENIG、ENEG和ENEPIG镀层表面的润湿角则分别为52.72°、65.88°和77.69°.一般而言,润湿角越大,表明 NaCl液滴在镀层表面的吸附性越差[1],镀层的耐蚀性越好.因此,根据NaCl液滴在不同试样表面的润湿角可以初步推断 ENEPIG金镀层的耐蚀性最好,ENEG金镀层次之,ENIG金镀层最差.由图5及表1可知,与Ni-P合金镀层相比,ENIG、ENEPIG、ENIEG工艺镀金层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀电位均较正,腐蚀电流密度均较低,表明这3种镀金工艺均可以提高Ni-P合金的耐蚀性.此外,3种工艺镀金层中,ENEPIG工艺镀金层的腐蚀电位最正,腐蚀电流密度和孔隙率最低;ENIG工艺镀金层的腐蚀电位最负,腐蚀电流密度和孔隙率最高.这同样表明ENEPIG工艺镀金层的耐蚀性最好,ENIG镀层的耐蚀性较差.通过对化学镀Ni-P合金层直接置换镀金(ENIG)、化学镀钯后再置换镀金(ENEPIG)和直接化学镀金(ENEG)这3种过程的研究,得出以下结论:(1) 采用ENEG工艺时,由于化学镀金液中含有还原剂硫脲,其镀金速率比ENIG工艺快.(2) 采用ENEPIG工艺时,镀金过程的开路电位比采用ENIG工艺时更正,说明置换镀金液对基体的腐蚀速率明显降低.(3) 在3种镀金工艺中,EPEING工艺所得置换镀金层最致密,孔隙率最小,耐蚀性最优.[ 编辑:周新莉 ]【相关文献】[1] HO C E, FAN C W, HSIEH C W.Pronounced effects of Ni(P) thickness on the interfacial reaction and high impact resistance of the solder/Au/Pd(P)/Ni(P)/Cu reactive system [J].Surface and Coatings Technology, 2014, 259: 244-251.[2] MD ARSHAD M K, JALAR A, AHMAD I.Characterization of parasitic residual deposition on passivation layer in 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《Mg-Zn-Ni合金组织与性能的研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，轻质、高强度的合金材料在许多领域中得到了广泛的应用。

Mg-Zn-Ni合金作为一种具有优异性能的轻质合金，其组织结构和性能的研究具有重要意义。

本文将就Mg-Zn-Ni合金的组织结构及其性能进行深入探讨，以期为相关领域的研发和应用提供有益的参考。

二、合金组织结构研究1. 合金成分与制备Mg-Zn-Ni合金的成分设计主要考虑了合金的力学性能、耐腐蚀性能以及加工性能等因素。

通过调整Zn和Ni的含量，可以获得具有不同性能的合金。

合金的制备过程主要包括熔炼、铸造和热处理等步骤。

2. 显微组织观察通过光学显微镜、扫描电子显微镜等手段，可以观察到Mg-Zn-Ni合金的显微组织。

合金中存在的主要相包括α-Mg基体相、Mg-Zn化合物相以及Mg-Ni化合物相等。

这些相的形态、大小和分布对合金的性能有着重要影响。

3. 晶体结构分析通过X射线衍射等技术，可以分析出Mg-Zn-Ni合金的晶体结构。

研究表明，合金中的各相具有不同的晶体结构，这些结构对合金的力学性能和耐腐蚀性能具有重要影响。

三、合金性能研究1. 力学性能Mg-Zn-Ni合金具有较高的强度和塑性。

通过调整合金成分和热处理工艺，可以优化合金的力学性能，提高其应用范围。

此外，合金的韧性、硬度等力学性能也得到了广泛研究。

2. 耐腐蚀性能Mg-Zn-Ni合金在特定环境中的耐腐蚀性能优异，特别是在海洋等腐蚀性环境中具有较好的应用前景。

通过研究合金的腐蚀机理和影响因素，可以为提高其耐腐蚀性能提供理论依据。

3. 加工性能Mg-Zn-Ni合金具有良好的加工性能，可以通过铸造、锻造、挤压等工艺进行成型。

此外，合金的热处理工艺也对加工性能具有重要影响。

通过优化热处理工艺，可以提高合金的加工性能，降低生产成本。

四、结论与展望通过对Mg-Zn-Ni合金的组织结构和性能进行深入研究，我们可以得出以下结论：1. Mg-Zn-Ni合金具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能，是一种具有广泛应用前景的轻质合金。

铝合金化学镀镍工艺研究研究了铝合金表面化学镀Ni-P合金的预处理、镀液配方及镀后热处理。

采用碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍, 能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(Ni-P)层。

镀层硬度为686HV，含磷量为11.17%。

标签：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力1 引言化学镀Ni-P具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。

但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。

本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的Ni-P镀层。

2 实验方法2.1 实验工艺流程试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却2.2 除油配方及工艺除油：Na3PO4·12H2O (30 g/L)NaCO3 (30 g/L)温度（65℃）时间（3min）2.3 浸锌配方及工艺ZnSO4(40g/l )NaOH(90g/l )NaF(1g/l )Fecl3(1g/l )KNaC4O4H406(10g/L )温度（42℃）一次浸锌时间（90S）二次浸锌时间（18S）2.4 镀液配方与工艺碱性预镀液NiSO4·6H2O（30g/l）NaH2PO2·H2O（25g/l）NH4C6H5O7 ·H2O （100g/l）温度（65℃）PH值（8.2）施镀时间（8min）酸性镀液NiSO4·6H2O（30g/l）NaH2PO2·H2O（25g/l）NH4C6H5O7 ·H2O （10g/l）乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/ L）温度（85℃）PH值（4.8）施镀时间（120min）3 实验结果与分析3.1 镀层表面形貌及硬度镀层表面为致密的胞状、非晶态结构。