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《中南大学》 2001年
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Zn-Ni、Zn-Ni-P合金电镀工艺及其基础理论研究

谢勤  
【摘要】: 传统的镀锌层,是防止钢铁腐蚀的应用最广泛最经济的措施。随着现代工业和科学技 术的飞速发展,传统的镀锌层已不能满足要求。为此,人们采取了一系列措施,其中最有 效的方法之一就是电镀锌基合金。具有耐蚀性高、延展性好、低氢脆、内应力小等优点的 锌基合金镀层必将替代锌镀层、铬镀层和镉镀层,在汽车、造船、航空、建筑、交通设施 和电子工业中得到广泛应用。在中国,锌基合金电镀技术尚处在研究开发阶段。因此,本 文研究了弱酸性氯化物体系中Zn-Ni、Zn-Ni-P合金电镀工艺及其基础理论,以期缩短我国 锌基合金电镀与世界水平间的差距。 本文采用浓硫酸对乳化剂OP-10进行硫酸化改性,确定了硫酸化工艺的最佳条件。 以改性后的OP为载体光亮剂,复配适量的主光亮剂和辅助光亮剂,得到了浊点高、光 亮电流密度区域宽的锌镍合金电镀添加剂。 研究了微酸性氯化物体系中电镀光亮Zn-Ni合金镀层和弱酸性简单氯化物体系中电镀 Zn-Ni-P合金镀层的工艺,探讨了镀液各组分及工艺条件对合金镀层中Ni及磷含量的影响, 得到了电镀Zn-Ni及Zn-Ni-P合金镀层的最佳镀液组成及工艺条件。分别考察了含镍13% 的Zn-Ni及合镍15%、含磷0.9%的Zn-Ni-P合金镀层在5%NaCl溶液(30℃)中的耐蚀性 能,它们的寿命是经过白色钝化同等厚度(8μm)的纯锌镀层的6~8倍。 采用非银盐、铜盐发黑剂,系统研究了锌镍合金镀层的黑色钝化工艺,并将磷化工艺 结合进钝化中,得到了厚膜型钝化膜。经该黑色钝化工艺钝化的锌镍合金的耐腐蚀寿命是 纯锌镀层的8~9倍。 采用线性电势扫描法研究Zn-Ni合金共沉积和Zn-Ni-P合金共沉积的电化学行为,讨 论了镀液组成及温度对镀层耐蚀性的影响,发现了Zn-Ni-P合金电镀过程中Ni与P之间存 在着协同效应。 用交流阻抗法研究了锌镍合金的腐蚀机理,并结合能带理论的费米能级概念和量子电 化学理论,阐述了锌镍合金具有优异耐蚀性的根本原因。 利用各种电化学研究手段研究了Zn-Ni-P合金镀层中P的阴极析出机理,推导出P还 原的反应动力学方程,求得各动力学参数,并运用该析出机理解释合金沉积过程中产生的 镍与磷之间的协同效应。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TQ153

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 彭文杰,王云燕;锌基合金异常共沉积机理的研究进展[J];材料保护;2004年10期
2 王云燕;柴立元;;碱性锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀异常共沉积研究[J];材料保护;2008年01期
3 王云燕;柴立元;;基于配体场理论的锌铁合金异常共沉积机理[J];电镀与涂饰;2008年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 黄巍;弱酸性锌镍合金电镀的研究[D];山西大学;2003年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜,孔纲,刘丽霞;锌镍合金镀层盐雾腐蚀行为的研究[J];材料保护;1997年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 何龙庆;林继成;石冰;;菲克定律与扩散的热力学理论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
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10 姬鸿斌;钢的三阶段氧化处理工艺[J];兵器材料科学与工程;1997年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 邹群;黄清安;俞健;王龙彪;王限平;;氯化物微酸性光亮镀锌的研究现状[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
3 屠振密;张景双;屠晓明;;环境无害化电镀的研究、使用和发展[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
4 王兵;郭鹤桐;于海燕;;甲基磺酸盐电镀银镀层工艺的研究[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
5 安茂忠;屠振密;杨哲龙;;锌与铁族金属共沉积机理的进展[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
6 张景双;屠振密;杨哲龙;安茂忠;李文良;;碱性电镀锌-钴合金阳极行为的研究[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
7 王涛;安茂忠;张樑;;碱性体系电镀Zn-Ni合金白钝化工艺及镀层耐蚀性研究[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
8 杜捍义;;锌镍合金电镀工艺的现状及应用[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
9 陈火平;罗序燕;李东林;李勋;;线性电位扫描测定酸性光亮镀锡溶液极化曲线[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
10 张同轩;刘焕勋;王金奎;;铜包钢丝预镀工艺的选择[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
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1 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
2 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
3 燕保荣;电磁波与低维固体表面等离体子相互作用的研究[D];华中科技大学;2010年
4 崔毅琦;无氨硫代硫酸盐法浸出硫化银矿的工艺和机理研究[D];昆明理工大学;2009年
5 章江洪;电镀锌稀土转化膜工艺及机理研究[D];昆明理工大学;2010年
6 刘春侠;锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究[D];昆明理工大学;2008年
7 徐瑞东;脉冲电沉积制备纳米颗粒增强金属基复合材料的研究[D];昆明理工大学;2008年
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9 张启波;咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究[D];昆明理工大学;2010年
10 张利胜;金属纳米线阵列的制备及其表面增强光谱研究[D];昆明理工大学;2008年
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1 李青;微型PDMS SPR传感器研究[D];长春理工大学;2010年
2 李高飞;数控选区电沉积快速成型的成型质量研究[D];浙江理工大学;2010年
3 任晓英;土酸介质中锌缓蚀剂的研制[D];辽宁师范大学;2010年
4 于会华;咪唑啉磷酸酯类缓蚀剂的制备及其缓蚀性能研究[D];中国海洋大学;2010年
5 段晓杰;纳滤膜的荷电性能及对盐水溶液体系的截留机理研究[D];中国海洋大学;2010年
6 邹家素;模拟钻井液中复合缓蚀剂的研究[D];中国海洋大学;2010年
7 王建兴;镍—钴/镍/镍—钴多层膜的制备及耐腐蚀性研究[D];湘潭大学;2010年
8 占孝云;聚苯乙烯模板法制备锂离子电池材料及电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
9 杨艳静;超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
10 曹振宇;模拟深海环境阴极保护初期钙镁沉积层的研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何为;锌镍合金的异常共沉积与正常共沉积的转变[J];表面技术;1998年02期
2 曾良宇 ,唐春保;高耐蚀性的锌—镍合金电镀层[J];材料保护;1986年06期
3 倪步高;;从氯化钾镀液中电镀光亮锌镍合金[J];材料保护;1992年09期
4 屠振密;张景双;杨哲龙;安茂忠;王佐斌;;电镀锌基合金的应用与发展[J];材料保护;1993年07期
5 屠振密;电镀锌与锌合金的特性应用及发展[J];材料保护;2000年01期
6 王云燕,彭文杰;锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究[J];材料保护;2004年05期
7 彭文杰,王云燕;锌基合金异常共沉积机理的研究进展[J];材料保护;2004年10期
8 王云燕,彭文杰;锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究(Ⅰ)——Zn阴极沉积反应历程的拟定[J];材料保护;2004年11期
9 王云燕,彭文杰;锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究(Ⅱ)——Zn(OH)_4~(2-)阴极放电的交流阻抗研究[J];材料保护;2004年12期
10 王云燕,彭文杰;锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究(Ⅲ)——Zn阴极沉积的动力学研究[J];材料保护;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王云燕;Zn-Fe合金电镀和Zn-Fe-TiO_2复合电镀工艺及基础理论研究[D];中南大学;2002年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王云燕;柴立元;;碱性锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀异常共沉积研究[J];材料保护;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑环宇;(Zn-Ni)-Al_2O_3纳米复合镀层的制备及耐蚀性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
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1 万小波;Materials Studio计算金属表面能及在电镀中的应用[D];电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
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2 蔡加勒;王宁;周绍民;;碱性电镀光亮锌镍合金研究[J];表面技术;1993年03期
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3 褚德威,全成军,韩玉华,徐明;高耐蚀性Zn-Fe合金电镀工艺的研究[J];电镀与涂饰;1995年04期
4 张东,袁明生,毛汉华;Zn—Ni合金电镀试验装置[J];宝钢技术;1992年05期
5 ;书讯[J];电镀与涂饰;2011年06期
6 王明江;轴瓦三元合金电镀的“返油”[J];电镀与涂饰;1997年02期
7 谢勤,舒余德,王云燕;锌镍磷合金电镀工艺的研究[J];电镀与涂饰;2001年01期
8 杜子承,李大旭;锌、镍合金电镀工艺研究[J];电机电器技术;1995年01期
9 陈继良;;国外三元合金电镀七十年代发展概况[J];电镀与涂饰;1982年01期
10 杨中东;镍钨合金电镀工艺及镀层性能的研究[J];电镀与环保;1995年05期
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2 毕四富;李宁;王亚伟;刘海萍;屠振密;;锌-铁合金镀层三价铬黑色钝化工艺研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
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4 张雪泳;蒋新征;;钴钨合金电镀及其电催化性能的研究[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
5 薛文华;黄燕芳;杨英;林文修;;镍钒合金电镀及其析氢电催化性能研究[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
6 冯绍彬;刘清;包祥;商士波;张树金;邹晓坡;;三价铬电镀的研究进展[A];2005年上海市电镀与表面精饰学术年会论文集[C];2005年
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8 郑环宇;范立双;赖勤志;安茂忠;;Zn-Ni合金镀层的黑色钝化工艺研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
9 葛黔峰;;碱性锌钴合金电镀工艺探讨[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
10 屠振密;安茂忠;张景双;杨哲龙;潘莉;;电镀合金的应用及前景展望[A];天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集[C];2002年
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3 王迅;鞍钢一电镀项目研发成功[N];中国有色金属报;2003年
4 记者 李晓岩;新型环保电镀技术研发见曙光[N];中国化工报;2007年
5 白二海本报记者 宋莉;突破百年电镀创新一机多用[N];科技日报;2007年
6 晓潘;光阳数据——值得信赖的加盟品牌[N];消费日报;2007年
7 晓潘;光阳 值得信赖的加盟品牌[N];消费日报;2008年
8 贾 群;欧宝旗舰3.2V6登陆中国[N];中国质量报;2004年
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 谢勤;Zn-Ni、Zn-Ni-P合金电镀工艺及其基础理论研究[D];中南大学;2001年
2 王云燕;Zn-Fe合金电镀和Zn-Fe-TiO_2复合电镀工艺及基础理论研究[D];中南大学;2002年
3 陈垚;微机械陀螺的材料及器件设计研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
4 符德学;Zn-Mn合金电镀工艺及其基础理论研究[D];中南大学;2001年
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5 邵聪;多元钨合金电镀研究[D];湖南大学;2009年
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8 张颖;钨合金镀层性能及其发黑研究[D];湖南大学;2010年
9 武卫明;珍珠镍电镀添加剂的制备及其作用机理的研究[D];天津大学;2006年
10 周黎琴;无钴硫酸盐体系三价铬黑色钝化液的制备和性能研究[D];武汉科技大学;2011年
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