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熔盐电镀铝镍合金和铝锰合金

黄明  
【摘要】:铝合金具有优异的耐腐蚀性、强度、加工性等,而且合金元素的加入能有效抑制铝的结晶生长。熔盐电镀过程热应力小,对基体材料几乎无损伤且结合力好,可以再进行焊接等加工;镀层的厚度也可以根据需要进行控制,对基体材料没有什么限制,可广泛应用于钢铁、铜、镍,板材、棒材等各种材料各种形状的表面,具有广阔的应用前景。 本文研究了低温氯化物熔盐体系中,在不锈钢板上电镀Al-Ni合金的电镀工艺,讨论了工艺参数对电镀Al-Ni合金的沉积速率、镀层组成、电流效率等的影响。利用电子扫描显微镜(SEM)、X射线热场能谱仪(EDS)、X射线荧光光谱仪(XRF)和多晶X射线衍射仪(XRD)对制得的合金镀层的表面形貌及微观成分结构进行了表征及分析。采用电化学阳极极化曲线和HV-1000型显微维氏硬度计对Al-Ni合金和Al-Mn合金镀层的耐蚀性和硬度等性能进行了检测。研究了Al-Ni合金在不锈钢钢电极上的沉积机理。 实验结果表明,NiCl2在熔盐体系中的添加量对合金镀层的性能有明显作用,NiCl2的加入可使晶粒更加细致紧密,从而改善镀层形貌,利于Al、Ni合金相的形成,可大大提高耐蚀性和硬度,当镀层中Ni含量达6.19%时,硬度可高达7200Mpa。对循环伏安曲线分析可知Al-Ni合金在钢电极上是分三步沉积的。当镀层中Mn含量在32.21%左右时Al-Mn合金镀层有最佳耐蚀性及硬度值。Al-Mn合金镀层的耐蚀性要比Al-Ni合金镀层好,但Al-Ni合金的硬度值较大,几乎是Al-Mn合金的2倍。


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