高镀速电镀镍磷镀层工艺研究毕业论文
2022-05-18 08:05
论文总字数：20911字
摘 要
采用电沉积法在304不锈钢上制备镍磷镀层，为了获得兼具高镀速以及良好质量的镀层，设计了一组五因素四水平的正交试验。试验发现，当电沉积Ni-P镀液配方和工艺为240g/L NiSO4·6H2O，10g/L NaH2PO2·H2O，15g/L C6H8O7·H2O，35g/L H3BO3，pH=2，电流密度为6A/dm2，镀液温度为60℃时，镍磷镀液不仅具有较高的沉积速度，其镀层也有良好的外观质量。该工艺参数下，所得镀层为非晶态结构，镀层中磷含量为10.59％。
关键词：电沉积法 304不锈钢 高镀速 正交试验
High speed electroplating nickel phosphorus alloy plating technology of research
ABSTRACT
The electrodeposition method is adopted in preparation of ni-p coating on 304 stainless steel,In order to achieve both high speed and good quality of plating coating, design a set of five factors, four levels orthogonal experiment.the results indicate : The Ni-P layer had both high deposition rate and good appearance when the bath containing 240g/L NiSO4·6H2O，10g/L NaH2PO2·H2O，15g/L C6H8O7·H2O and 35g/L H3BO3. The pH value was 2.0, temperature was 60℃ and current density was 6A/dm2. The phosphorus content was 10.59％.
Key Words: Electrodeposition method;304 Stainless steel;High speed plating;Orthogonal test
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 文 献 综 述 1
1.1 引言 1
1.2 Ni-P合金非晶态性能 1
1.3 Ni-P合金的非晶态镀层 4
1.4 电镀 5
1.4.1 电镀简介 5
1.4.2 电镀基本原理 5
1.4.3 电镀基本工序 6
1.5 非晶态Ni-P合金的电沉积机理 7
1.5.1亚磷酸-镍盐体系电沉积非晶态Ni-P合金的电沉积机理 7
1.5.2次亚磷酸盐-镍盐体系电沉积非晶态Ni-P合金的机理 7
1.6 电镀条件对镀层的影响 8
1.7 总结 9
第二章 实验方法 11
2.1 实验仪器、药品及材料 11
2.1.1 主要实验仪器 11
2.1.2 主要实验药品 11
2.1.3 主要实验材料 11
2.1.4 工艺流程 12
2.2 电沉积工艺 12
2.2.1 镀液配置 12
2.2.2 不锈钢表面预处理除油、活化 12
2.2.3 电沉积 13
2.4 镀层性能测试 14
2.4.1 镀层外观质量 14
2.4.2 化学成分分析 14
2.4.3 镀层表面形貌 14
2.4.4 镀层结构分析 14
2.4.5 镀层差热分析 14
第三章 次亚磷酸盐体系电沉积镍磷配方的研究 16
3.1 电极在镀液中的阴极极化曲线 16
3.2 正交试验结果与讨论 17
3.2.1 正交试验方案选择 17
3.2.2 正交试验的极差分析 18
3.2.3 正交试验方差分析 22
3.2.4 验证试验 23
3.3 镀层性能 23
3.3.1 镀层成分 23
3.3.2 镀层结构 24
3.3.3 镀层表面形貌 24
3.3.4 镀层的熔化特性 25
第四章 结论与展望 26
4.1 结论 26
4.2 展望 26
参考文献 27
致谢 29
第一章 文 献 综 述
1.1 引言
金属和合金的晶格上的原子排列通常是有周期性的，属长程有序的排列结构。近年来，发现有一些合金，其原子排列无周期性，具有原子长程无序的排列结构。这类合金被称之为非晶态合金，也有人称之为无定形态金属或玻璃态金属。构成非晶态合金原子排列长程无序，体系的自由能比对应的晶态合金要高，在热力学上 属于非平衡的亚稳态，在一定条件下(如经过热处理)，有转变为晶态的可能。伴随着这种结构的转变，合金材料的某些性能也随之改变，这是非晶态合金的重要性质之一。非晶态合金的这种特殊结构，带来了一系列特性，例如优异的化学、物理和机械性能，已成为近年来材料科学中重要的研究领域。由于它的技术潜力很大，因而有人甚至把它称为“世纪性材料[1]”。
自从20世纪50年代Bernner等人从水溶液制得非晶态Ni-P合金镀层以来，它就成为非晶态合金中的典型代表。与晶态金属及其合金相比，Ni-P非晶态合金具有优异的机械性能(强度、韧性兼优，硬度高，耐磨性好)、物理特性(很高的电阻率、负的电阻温度系数及超导特性)、磁质特性(极高的透磁率、低损耗磁芯)、化学特性(化学稳定性高、耐蚀性好)以及优良的电化学特性及催化活性。因此Ni-P非晶态合金成为了一种技术潜力很大的材料[2-7]。
1.2 Ni-P合金非晶态性能
经过长期的试验研究，人们已经认识了非晶态Ni-P合金的许多性能，而我们掌握这些性能对于进一步推广和开发这种镀层是非常有利的。
（1）密度
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