化学沉积nicup基复合涂层制备及其废液处理的研究

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1、化学沉积Ni．Cu．P基复合涂层制备及其废液处理的研究摘要本文采用化学沉积方法制备了Ni．Cu．P化学镀层，研究了沉积液组成和工艺条件对Ni．Cu．P镀层成分、组织结构、表面形貌、摩擦磨损以及耐腐蚀性能的影响；并将纳米Ti02引入化学沉积液，实现与Ni、Cu、P基质共沉积，获得纳米Ti02化学复合涂层。研究了沉积液组成和工艺条件对复合涂层中纳米Ti02复合量的影响。同时利用x射线衍射、扫描电镜及电子能谱等方法表征了纳米复合涂层的组织结构、表面形貌和成分，研究了复合涂层的显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及光催化性能。研究化学沉积的同

2、时，采用化学氧化．沉淀法，氧化破络去除重金属离子和磷，探索出一种简便有效的化学沉积废液处理方法，以达到减少环境污染目的。结果表明：化学沉积Ni．Cu—P沉积层的沉积速率分别随硫酸铜含量的增加而降低；显微硬度在硫酸铜含量为0．69／L时最高。400℃热处理后沉积层晶化，沉积层的显微硬度最高，表现出良好的耐磨性能。沉积层的耐磨性能在硫酸铜含量为0．49／L时最好，和Ni．P沉积层相比Ni．Cu．P沉积层的耐磨损性能更好。随着沉积液中硫酸铜浓度的增加，Ni—Cu．P三元合金中Cu含量显著上升，而Ni、P含量不断下降。化学沉积液中Ca

3、2+的引入，细化了Ni．Cu．P三元合金的胞状组织。随着Cu含量的增加，合金涂层的晶态特征愈来愈明显。Ni．Cu．P合金涂层具有良好的耐蚀性，在质量分数3．5％NaCl腐蚀液中，随着铜含量的增加腐蚀电位先正移后负移，铜含量在O．4∥L时试样的腐蚀电流最小，最耐蚀。盐雾试验表明化学沉积液中加入CuS04．5H20所得的涂层耐腐蚀性明显高于Ni—P涂层和45#钢基体。Ni．Cu．P．纳米Ti02复合涂层中纳米Ti02复合量随沉积液中纳米Ti02添加量的增加先增加后降低，当沉积液中纳米Ti02添加量为69／L时，复合涂层中纳米Ti0

4、2复合量达到7．75wt％。Ni．Cu．P．纳米Ti02复合涂层在3．5wt％NaCl溶液中的耐腐蚀性能优于Ni．P．Cu合金涂层和Ni．P．纳米Ti02复合涂层。在优化工艺条件下制备的Ni—Cu．P．纳米Ti02复合涂层的光催化性能略低于Ni．P．纳米Ti02复合涂层。在化学沉积液处理中，破络氧化剂H202投加量为600ml／L、氧化破络时间为3h、氧化破络温度为40℃、沉淀pH值为12．0、沉淀静置时间为4h时，镍离子的去除率达到99．1wt％、铜离子去除率达到98．8wt％。回收的氢氧化镍和氢氧化铜沉淀，用稀硫酸溶解后配

5、成Ni．Cu．P．纳米Ti02沉积液施镀的涂层，其沉积速率、硬度、耐腐蚀等性能都和实验室配制的新的Ni．Cu。P．纳米Ti02沉积液施镀的涂层性能相差不大；但是在实验室未经处理的原始废液中施镀的涂层各方面性能都不如前两者。在磷去除时，在室温下氯化钙投加量为809／L、沉淀pH值为6．0、静置时间为4h时，磷的去除率可达到99．97％。关键词：化学沉积，纳米Ti02，光催化，耐腐蚀性，废液后处理，去除率StudyonPreparationofNi·-Cu--PmatrixelectrolessplatingandTreatmen

6、tofelectrolessplatingbathAbSTRACTInthispaper，Ni—Cu·Pwasdepositedbyelectrolessplating．Theeffectsofbathcompositionandoperatingconditiononcomposition，microstructure，morphology,wear&frictionandcorrosionresistanceofNi．Cu—Pwereinvestigated．Andthenano．Ti02particleswereintr

7、oducedintoelectrolessplatingbathbasedonelectrolessplatingNi—Cu—Pcoatingstomakethenano—Ti02particlesand，Ni、Cu、PmatrixCO．deposittoobtainnano—Ti02electrolesscompositecoatings．Theeffectsofbathcompositionandoperatingconditiononnano—Ti02contentinelectrolesscompositecoatin

8、gswereresearched．Atthesametime，microstructure，morphologyandcompositionofNi-Cu-PcompositecoatingswerecharacterizedbyXRD，SEMandEDStechniques