在铜基底上镀制ni%2fcr复合膜的设备与工艺研究

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2、'■l—1''-IJ■■，口￡1．■■■■■■■r{{卜独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：奔雇昂日期：伽舌．I，学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可

3、以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：签字日期：导师签名：签字日期：≥-东北长期以来，我国的水暖元件表面镀Ni／Cr装饰膜系的工艺一直采用电镀技术。年产量很大，产品远销国外。但是电镀具有无法消除的致命缺点，“三废”污染严重，毒性太大，严重影响着我国的环境，对人们的健康也带来了极大的威胁。在此情况下，开发电镀技术的替代工艺，即以一种无污染的工艺技术，进行水暖件产品表面装饰膜的镀制，就显得十分必要和迫切。而采用真空技术镀装饰膜，就可以做到无污染生产，达到环

4、境保护的目的。在本文合作单位原有的Ni、Cr薄膜真空实验工艺研究的工作基础上，将各种镀装饰膜的真空方法进行比较后，采用磁控．多弧复合工艺沉积Ni／Cr薄膜，改装了一台磁控．多弧复合镀膜机，进行实验。通过对膜层性能的检测分析，对工艺参数进行了优化，取得了比较理想的实验结果。本文完成的主要工作包括：1．改装了一台磁控．多弧复合镀膜设备。将原有的设备进行改装，在真空室的靶位上分别安装磁控镍靶和多弧铬靶，可在一个真空室中实现镍／铬连镀，即在一个镀膜周期内成膜，方便快捷无污染。2．设计了新型的磁控溅射靶。因为Ni属于铁磁性材料，磁导率大，有严重的磁屏蔽现象，

5、靶面磁场太弱，无法溅射。针对这一现象，本文利用FEMM磁场分析软件，对磁控镍靶的磁场进行了模拟分析，并通过添加侧磁环，增加了靶面的磁场，使磁控溅射得以正常进行。3．利用磁控．多弧复合镀膜设备，研究了靶基距、负偏压、气压、温度、电流对磁控方法制备Ni膜层的影响，进行了在黄铜基底磁控镀Ni薄膜的工艺开发。并采用已有的多弧离子镀铬工艺在Ni膜上镀Cr，实现了两个工艺的匹配。4．对所镀膜层进行检测分析。利用金相显微镜和SEM扫描电镜对膜层表面形貌进行了观察；利用x射线衍射仪(xRD)对表面膜层的相结构进行了分析；利用盐水喷雾试验机对薄膜耐腐蚀性进行了检测；

6、同时也检测了膜层表面的粗糙度等。结果表明，使用磁控方法镀的Ni膜光泽度好，表面细腻光滑。多弧镀铬后，虽粗糙度略有增加，但是可以达到装饰膜的要求。而且，通过盐水喷雾试验发现，东北大学硕士学位论文摘要该复合工艺镀的Ni／Cf装饰膜即使在膜层很薄的情况下，也有着优良的耐腐蚀性，耐腐蚀性达到137小时，超过了电镀Ni／cr的样品和电弧镀T酣的样品。该实验工艺基本达到了要求。关键词：Ni／Cr膜；黄铜基体；磁控溅射；多弧离子镀；磁场分析————————————————．．．．_________________．．．．．．_·■■■■■■■■■■■■一Long

7、tiIIleago，oufcountryalwaysadoptsthemethodofelectricplatingwithNi／Cr彻thehot-waterpan．neye砌youtputisla唱eaIldtheproducts盯eexponed．Butelectricplatinghasitsinevitablefatalshoncomings，thatisthes谢0us“Ⅱ鹏ewa-stes”，thetoxicityisheavy．naffeCtsourenVironmentseriously觚dhasabigtllreatt0ollr

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