[优秀毕业设计精品] 化学镀镍工艺研究.doc

毕业论文摘要1摘要铝合金表面化学镀镍层因具有诸多的优良性能及特性而在电子工业、石油化工、机械、航天等领域的应用不断增加1-4。如何优化工艺、提高镀镍质量、分析镀层性能日益成为人们关注的热点。在铝合金上直接化学镀镍的难度较大,特别是在大面积施镀的情况下,经常会出现起泡、镀层脱落等缺陷。一般采用二次浸锌工艺进行预处理,可获得最外层为镍的镀层5-8。本文运用了预处理为二次浸锌的化学镀镍工艺方法在铝合金表面沉积一层平整、结合力良好的镍层，进而通过热处理对其镀层进行强化处理和扩散作用，然后运用光学显微镜、扫描电镜及X射线能谱等方法，对化学镀镍层的微观组织及转变进行了研究。用HVS-1000显微维氏硬度机对镀层硬度和热处理后的硬度值进行了测试；在环块摩擦磨损试验机上进行了材料的耐磨性能测试，深入分析了化学镀镍层对基体整体性能的作用及其机理；在试样上进行划痕实验，并记录分析了各种试样的划痕数据；利用扫描电子显微镜观察进一步分析了镀层和基体结合情况，并且用能谱分析不同镀层的成分；利用极化曲线实验，对不同热处理情况下的镀层进行了耐腐蚀性能测试。通过对铝合金化学镀镍层的性能测试，并分析其原理和数据得出结论：在铝合金基体上，通过二次浸锌的预处理方法获得的镀镍层表面均匀、光亮、平整、结合力良好等。而镀后的热处理更是明显提高了镀层的硬度、耐腐蚀性、耐摩擦性和结合力等，特别是在400保温1小时后的镀镍层表现为最优。当然，在实验过程中需要特别要注意各个步骤的紧凑性，以免基体暴露在空气中的时间过长而发生氧化。最后根据实验结论，总结出了铝合金化学镀镍层的优良性能和需要改进的地方，以此肯定了铝合金化学镀镍的实用性。关键词：镀镍层；性能；结合力；耐磨性；极化曲线毕业论文Abstrac2AbstractSurfacenickel-platedaluminumalloyTheFactorhasmanyexcellentpropertiesandcharacteristicsoftheelectronicindustry,petrochemicalindustry,machinery,aerospaceandotherfieldscontinuetoincrease,howtooptimizeprocesses,improvethequalityofnickelplating,coatingperformanceisbecomingincreasinglyofconcerntothepeoplehot.Directlyinthealuminumalloyofnickelplatingdifficult,especiallyinthelargecaseofplating,oftenblistering,defectssuchascoatingoff.Generallyusethetechnologyofsecondaryzincpretreatment,getthemostouterlayerofnickelplating.Inthispaper,thepretreatmentofzincfortheseconddipmethodofelectrolessnickelplatingonthesurfaceofthealuminumdepositionlayerformation,goodadhesionofnickellayerandmovetoadoptionofitscoatingarehardeningheattreatmentanddiffusion,andtheuseofopticalmicroscope,scanningelectronmicroscopeandX-rayspectroscopymethod,electrolessnickellayeronthemicrostructureandtransformationhavebeenstudied.WiththeHVS-1000microVickershardnessmachinehardnessandhardnessafterheattreatmentweretested；intheRingblockreciprocatingfrictionandweartestmachinethewearresistanceofmaterialstesting,in-depthanalysisoftheelectrolessnickellayeronthebaseoverallperformanceanditsmechanism；scratchtestonthesample,andrecordingandanalyzingdataonvarioussamplesofscratches；byscanningelectronmicroscopytofurtheranalyzethecoatingandsubstrateconditions,andwithadifferentenergyspectrumanalysiscoatingcomposition；useofpolarizationcurvesfordifferentheattreatmentcarriedoutunderthecoatingcorrosionresistancetest.Electrolessnickelplatingonaluminumalloylayerperformancetesting,andanalysisofthetheoryanddataconcludedthat:inthealuminumalloysubstrate,bythepretreatmentofsecondaryzincnickelcoatingobtainedbymeansofthesurfaceofuniform,bright,flatlightgoodandsoforce.Theheattreatmentafterplatingissignificantlyincreasedthehardness,corrosionresistance,abrasionresistanceandadhesion,etc.,especiallyintheheat4001hourafterthenickelplatingwasthebestperformance.Ofcourse,intheexperimentrequiresparticularattentiontothevariousstepsofthecompact,sothatthesubstrateexposedtoairfortoolongandoxidation.Finally,experimentalresults,summarizednickelplatingofaluminumalloygoodperformanceandareasforimprovement,thisconfirmstheusefulnessofnickelalloy毕业论文Abstrac3plating.Keywords:Nickellayer；Performance；Bonding；Wearresistance；Polarizationcurve毕业论文前言41前言11铝合金概述铝质材料是一类用量仅次于钢铁的重要的金属材料，在现代工业中获得了越来越广泛的应用，尤其是随着航空航天和电子等高新技术产业的发展，为了适应高强度、耐腐蚀和轻量化等要求，铝质材料更是倍受青睐9。铝合金(包括铝基复合材料)由于具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等诸多优异性能，在光学精密仪器、惯性器件、发动机活塞、直升机起落架、导弹壳体、导弹镶嵌结构、汽车车身、机车车厢和航空航天器结构等方面取得了成功应用。与欧、美、日等发达国家相比，我国铝合金制品、应用及消费量还远远达不到要求，在铝合金应用水平上也存在较大的差距。发展铝合金制造产业，开发新型高性能铝合金材料，新型耐热、耐磨、高比强、高比模、高韧性铝合金，以及纤维增强和颗粒增强铝基复合材料等，都是我国国防工业和交通运输业急需的新材料发展的重点方向之一。但同时也存在耐磨性差，硬度低等缺陷，致使它们的表面特性难以满足某些特殊的应用。为了改善其表面耐磨、耐腐蚀、焊接等性能，在铝合金表面化学镀镍是提高铝合金综合性能的一种有效方法，不但可以有效提高铝合金表面的硬度、耐磨和耐蚀性，还可以改善铝合金表面的某些工艺性能，如钎焊性、可抛光性等10。但是铝合金在空气中易形成致密的氧化膜，造成在表面进行电镀或化学镀困难。为了能使电镀或化学镀顺利进行，须对铝合金表面预先处理，处理的方法有多孔阳极氧化法，锡酸盐镀锡法，酸性氟化物浸镀锌法和碱性锌酸盐浸镀锌法（锌酸盐法）等11。很久以来，铝合金一直作为轻合金的典型代表，是近年来市售的汽车中减重时所用的主要材料，即使在发动机以外的部位用得也很多12。车架部件开始采用铝合金材料制造已经是很早以前的事了，不久前，车门和汽车后货舱盖也开始利用轻合金材料制造了。在这种情况下，Alcan公司计划到2005年时将其汽车车架用铝台金板材的销量收入翻三番。据KGP的调查，仅欧洲的汽车生产厂家一年就消耗了150万吨以上的铝合金材料，其中大约248万吨用于车身制造，大约80万吨用于制造汽车传动系，另有428万吨用于制造汽车行驶机构和悬挂机构。越来越多的人认为：在汽车制造领域中，铝合金材料的消耗量将会有进一步的增