镁合金电镀工艺的研究

【摘要】： 镁合金作为21世纪的“绿色”工程金属,除了具有比重小、比强度高、导热导电性能良好等特点外,还兼有良好的电磁屏蔽和阻尼减震性能。镁合金已成为现代汽车、电子、通讯等行业的首选材料。但是镁合金耐腐蚀差的问题限制了其应用的范围。因此选择适当的表面处理工艺以增强镁合金的耐蚀性具有重要的现实意义。 在镁合金表面处理方法中,最为简单有效的方法就是通过电化学方法在镁合金基体上镀一层所需性能的金属或合金,即电镀。与其他镁合金表面处理方法相比,在镁合金上进行电镀处理,不仅可以获得高耐蚀性的镀层,而且镀层的性能可以根据不同的要求进行改善。对于表面具有导电、导热性、可焊性、耐磨性的要求,电镀更是一种不可替代的表面处理方法。 本文对镁合金的性质、应用、腐蚀与防护的现状进行了综述。研究了镁合金电镀前处理中的浸锌工艺。比较三种无铬环保的浸锌配方,找出一种最适合镁合金电镀前浸锌的方法。在此基础上,对时间、温度以及超声波对镁合金浸锌工艺的影响进行了详细的研究。阐述了镁合金浸锌工艺的机理。通过表面形貌的观察、极化曲线、结合力实验和NaCl浸泡实验,研究了电流和超声波对镁合金电镀的影响。研究结果表明,在电流密度为1.5 A/dm~2～2.5 A/dm~2的范围内,可以获得性能良好的锌镀层;电流密度在1.0 A/dm~2～2.0 A/dm~2的范围内可以得到性能良好的铜镀层。在平滑直流、全波整流、半波整流三种电流波形下对镁合金进行电镀时,平滑直流下所得镀层的性能最佳。用超声波辅助电镀,得到了外表细腻,光泽度好,晶粒均匀,且覆盖紧密,结合力和耐蚀性明显优于无超声波辅助作用下所得镀层。超声波是辅助电镀是在不改变镀液配方的前提下大幅度改变镀层性能的一种新工艺。