碳钢化学镀镍主盐和还原剂的优化开题报告.doc

河南科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称碳钢化学镀镍主盐和还原剂的优化学生姓名专业机电技术教育学号指导教师姓名所学专业材料加工职称教授完成期限一、选题的目的意义随着科技的发展各种新材料层出不穷，化学镀为了适应这种发展的需要，所涉及的基体材料已由钢铁扩展到了不锈钢、铝及铝合金、塑料、玻璃、陶瓷等，而且应用的基体形状由比较规则的块体、板材发展到了各种不规则的微粒，从而进一步地拓宽了化学镀的研究领域。对化学镀镀层的前期研究主要着眼于耐磨及耐蚀性能，而现在有不少研究是针对其电学、磁学性能。电镀是在含有预镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中预镀金属的阳离子在金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。化学镀是指在没有外电流的情况下，利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体形成镀层的一种表面加工方法。化学镀镍是用还原剂将镀液中的镍离子还原为金属镍并沉积到基体表面上去的方法。与电镀相比，化学镀镍有其自身的特点：（1）镀层是化学介的结合，不脱落，不龟裂，结合力400Mpa远远高于电镀。（2具有高硬度和高耐磨性。在沉积状态下，镀层硬度为HV500-550（HRC49-55），400热处理为HV900-1000（HRC69-72）。（3）镀层系非晶态，孔隙小，表面光洁，在许多地方可替代不锈钢。（4）镀层厚度十分均匀，±误差在2m左右，即有很好的“仿型性”，镀后不需要磨削加工。(5)在肓孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层。中性盐雾时间96小时。(6)镀层的厚度可使尺寸超差，使报废零件复用。二、国内外研究现状化学镀由于其独有的特点，所以从诞生之日起，就引起了各国研究者的广泛关注。化学镀镍技术开始19世纪，早在1845年，Wartz就发现,用次亚磷酸盐还原，金属镍可以从其盐的水溶液中沉积出来，但形成的金属几乎总是粉末状态。1916年Roux已经获得了光亮镀层，这些光亮镀层是在加入还原剂之后在反应容器的表面上形成的,但没有什么实际应用。1946年，Brenner和Riddell将化学镀镍工艺发展成了实用的技术。在应用研究中，美国通用运输公司GATC(GeneralAmericanTransportationCO)的Gutzeit及其同事对化学镀镍溶液的组成和工艺参数进行了系统研究，为化学镀镍的工业化应用奠定了基础。GATC在5060年代公布了一系列专利并于1955年建成了第一条化学镀镍生产线。我国化学镀镍起步较晚，在工业应用方面还存在不少问题，如镀液不够稳定，沉积速度慢，使用周期短，成本高等。近年来，我国加快了化学镀镍技术研究，化学镀镍技术水平和应用发展迅速，通过不断地研究与探索，一些技术问题逐步得到解决，化学镀镍技术在我国的工业应用日益广泛。据不完全统计，我国化学镀镍已有300多家，最大单槽镀液已达38m3，为亚洲之最。国外知名品牌化学镀镍浓缩液纷纷进入中国市场，21世纪的化学镀镍将进入一种更加成熟、更加蓬勃发展的时期。三、主要研究内容1.在原理上弄清化学镀与电镀的相同点与不同点，其应用上有何不同；2.了解碳钢零件的化学镀镍原理及过程，国内外研究状况及应用状况；3.对碳钢样品进行化学镀镍试验，通过控制工艺过程参数获得合格镀镍层，优化出最佳的镀液配方使镀速达到最高。4.要求经过化学镀镍的碳钢样品表面平整、光亮、美观。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1.通过学习了解化学镀镍的基本知识，并掌握均匀设计的试验方法；2.运用均匀设计的方法进行实验室试验，试验中镀液的成分包括：主盐、还原剂、络合剂、复合稳定剂；3.运用计算机软件进行统计回归处理，优化出一种较好的镀液配方，使试验结果达到最优；4.结合指导教师的教学经验来重新完善和提高自己新的认识和研究。五、主要参考文献和资料1邵忠财，田彦文，翟玉春等.无机材料学报J.1999，14（3）2钱苗根，姚寿山，张少宗.现代表面技术M.北京：机械工业出版社，1999.43姜晓霞，沈伟.化学镀理论及实践M.北京：国防工业出版社，20014王孝镕，顾慰中.化学镀镍磷合金工艺研究J.电镀与涂饰，1999，18（2）5姚寿山，李戈扬，胡文彬.表面科学与技术M.北京：机械工业出版社，2005.46叶人龙，覆前表面处理.北京：化学工业出版社，2006.3，7沈伟.化学镀镍的表面预备J.材料保护，1995.3，28（3）8潘卫东，洪鹤，陈立佳.次亚磷酸钠作为还原剂的化学镀镍.沈阳工业大学学报J.1997，12，19（6）9郭贤络，杨辉琼，孟飞.酸性化学镀镍络合剂的研究J.电镀与涂饰，2000，（4）：222410郑筱梅，李自.用均匀设计试验优化镀液组成.材料保护J.2001.4，(4)六、指导教师审批意见签名：年月日