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《沈阳理工大学》 2009年
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镁合金化学转化及化学转化膜上化学镀镍的研究

顾云飞  
【摘要】: 目前,化学转化与化学镀镍技术都是镁合金表面处理研究的热点。本文在研究镁合金化学转化工艺的基础上,把两种工艺结合起来,成功地在AZ91D镁合金表面制备了具有良好耐蚀性、致密性的化学转化-化学镀镍复合涂层。 针对AZ91D镁合金开发了磷酸-高锰酸体系、钨酸-硅酸体系两类转化膜的制备方法。通过正交优化试验确定了两个转化液的配方。即磷酸-高锰酸体系:17.5g/L Na_2WO_4、4g/L Na_2SiO_3、0.5g/L KMnO_4、1g/L Na_2MoO_4;钨酸-硅酸体系:5g/L Na_3PO_4、15g/L NH_4H_2PO_4、1g/L KMnO_4、0.5g/L (NH_4)_6Mo_7O_(24)以及适量添加剂。由SEM可观察到转化膜的表面成“干枯河床”状。XRD分析表明,本实验中钨酸钠-硅酸钠体系转化膜的相成分主要为MgO、MgSiO_3、Mg_2SiO_4等化合物;磷酸–高锰酸盐体系转化膜的相成分主要为Mg、Al_(12)Mg_(17)和无定形相。处理液中存在的元素,在相应的膜层中基本都能找到其对应的氧化物或化合物。电化学测试表明,钨酸钠-硅酸钠体系转化膜较基体的腐蚀电位正移了0.45V;磷酸–高锰酸盐体系转化膜较基体的腐蚀电位正移了0.73V;同时自腐蚀电流降低了,两种转化膜均提高了镁合金的耐蚀性。 在化学转化膜上采用低浓度Sn2+敏化、离子Pd2+活化工艺对化学转化膜表面进行碱性化学镀镍的镀前预处理,获得了较好的效果。通过正交优化得到在转化膜上化学镀镍的最佳工艺为:30g/L硫酸镍、28g/L次磷酸钠、20 g/L柠檬酸钠、10 g/L氟化铵、0.4mg/L硫脲、pH 8.5–9.0、温度85℃。由SEM可观察到镀层的截面形貌,镀层与转化膜成紧密的“锯齿”状结合。XRD分析表明,镀层的相成分主要为Ni、Ni_5P_2、Ni_3P_2、MgO等。电化学测试表明,对转化膜进行化学镀镍之后,体系反应的是镀镍层的腐蚀信息。复合涂层的自腐蚀电位较基体提高了0.93V,极化曲线的钝化电位区间增加了,自腐蚀电流密度则升高了约一个数量级。表明化学镀镍对转化膜的封孔作用,进一步提高了镀层的耐蚀性。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG174

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