nipptfe复合镀层工艺及性能研究

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1、摘要论文题目:Ni一P一PTFE复合镀层工艺及性能研究学科专业:应用化学研究生:王博指导教师:杜宝中教授摘要Ni一合金镀层以其优良的耐蚀性能、抗磨性能以及良好的可焊性，已广泛应用于化工、纺织、航空、汽车和计算机等领域。将高分子材料聚四氟乙烯(PTFE)分散到Ni一P合金镀液中可制备出Ni一P一TFE复合镀层，该复合镀层较合金镀层具有更优良的耐腐蚀，耐磨性，独特的自润滑性，并且适用温度范围广(一250一300℃)。然而，Ni一P一TFE复合镀层的显微组织受镀层中P含量的影响，增加P含量，耐蚀性随之增强，但亦使镀层变脆。而在电镀液中加入少量稀土化合物，可显著改善镀液的分散性和深镀能

2、力，提高电流效率，从而获得耐蚀性能和耐磨性能更优异的复合镀层。本文主要研究工作如下:1.以分散镍磷镀液中PTFE微粒为目的，通过实验对比机械搅拌、槽式超声波和探头式超声波三种方式，考察了分散时间对粒径的影响及其分散稳定性，选择探头式超声为最佳分散方式，分散时间45而n。2.研究了稀土元素在Ni一P一T死复合电镀中的作用机制，探讨了稀土元素添加量对复合镀层的沉积速率和PTFE复合量的影响，确定了稀土的最佳添加量为1.2叭;3.采用单因素试验方法，讨论了镀液中PTFE含量、pH、镀液温度、阴极电流密度和搅拌速度等主要工艺参数对复合镀层性能的影响。在优化工艺的基础上，确定了制备Ni一

3、P一PTFE复合镀层的适宜电镀工艺参数:PTFE乳液加入量为10IllL几;电流密度3.5刀dmZ;镀液温度70℃:搅拌速率1sor/min;pH5.0;次亚磷酸钠加入量为20叭。镀层中PTFE的复合量可达9.32%，P含量为11.71%。SEM测试镀层表面形貌平整光滑、结构致密，PTFE微粒分散均匀。4.采用阳极极化曲线(Tafel曲线)和电化学阻抗谱研究了Ni一P合金镀层，Ni一P一PTFE和改性Ni一P一TFE复合镀层在不同介质条件下的腐蚀电化学行为。结果表明，改性Ni一P一PTFE复合镀层在10%盐酸溶液中，自腐蚀电位相对于Ni一P合金镀层和Ni一P一PTFE复合镀层分

4、别提高了316mV和84mV，自腐蚀电流密度分别降低了2个和1个数量级，镀层阻抗分别增加了7倍和4倍;在10%NaOH溶液中，自腐蚀电位分别提高了330mV和4OmV，自腐蚀电流密度分别降低了2个和1个数量级，镀层阻抗分别增加了3倍和2倍。西安理工大学硕士毕业论文5.镀层耐磨性、减摩性、孔隙率、耐蚀性及结合强度测试结果表明，采用单因素试验获得的工艺参数进行复合电镀，复合镀层晶粒细小、表面光亮、平整，组织均匀致密，孔隙率明显减少，镀层结合力好。稀土加入量为1.2叭，摩擦系数达最小值0.063。PTFE复合量在9%左右时。经稀土改性的复合镀层相对于未改性的复合镀层及Ni一P合金镀层

5、，在不同介质环境下，均表现出了更加优异的耐腐蚀性能。关键词:复合电镀;Ni一P一TFE复合镀层;稀土元素;电化学阻抗谱;性能测试AbstractTit!G:STUDYONTECHNOLOGYANDPROPERTYOFELECTROPLATI·NGN卜P·PTFECOMPOS!TECOAI.INGMajor:APPIiedChemistryNam6:BOWANGsignature:.丝吸旦。SuPervisor:ProLBaozhongDUSignature:Abst门CtNi一Palloycoatingshasbeenwidelyusedinchemieal，textile，a

6、erosPaee，automotiveandcomPuterfieldsforitsexcellenicormsionresistance，wearresistanceandgoodweldabilityTheNi一P一PTFEcomPositecoatingcanbePreParedbydisPersingthePolymerPTFE(Polytetralluor-oet勿lene)intheNi一PalloyPlatingsolution.ThiseomPositecoatinghasexcellenteormsionresistance，wearresis往Lnce，un

7、iqueself-lubricatingnatureand15aPPlicabletoawiderangeoftemPeratures(一250一3000C).Ni一PTFEcomPositeeoatingmicrostructuremainlya且七ctedbythePeontentofthecoating.WiththePeonteniincreases，thecormsionresistaneewillinereases，ButthemechanicalProPertiesofeoat