zrolt2gt陶瓷表面化学镀镍工艺及性能研究

《zrolt2gt陶瓷表面化学镀镍工艺及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文摘要Zr02是一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀的无机非金属材料，目前广泛地应用于电子陶瓷、功能陶瓷和结构陶瓷等高科技领域。化学镀是实现非金属材料表面金属化的一种重要手段，镀镍后进一步扩展其用途，使其在集成电路、电力电容器、压电陶瓷和装饰材料等方面得以应用。本文用原子氢理论和电化学理论解释了化学镀镍的机理，系统介绍了化学镀镍溶液的组成及各组分的作用，讨论了影响化学镀镍溶液的稳定性因素，在此基础上成功地实现了在Zr02陶瓷表面化学镀镍。同时，对镀层进行了外观、结合力和耐蚀性测试，并用SEM、EDXA、X射线衍射和XPS

2、等测试方法对镀层结构和成分进行了分析，结果表明：镀层与基体结合力的好坏，关键是粗化处理的效果。高温烧结后的Zr02陶瓷的化学稳定性很高，除HF外不溶于任何酸碱，传统的粗化液对它没有粗化作用，笔者通过大量的实验，找到了Zr02陶瓷粗化液的配方，它能在Zr02表面腐蚀出大量均匀的微坑和凹槽。在化学镀镍的工艺中，研究了次亚磷酸钠和络合剂乳酸的浓度、pH值、稳定剂和温度等工艺参数等对沉积速度和镀镍层含磷量的影响，找出了合理的化学镀镍工艺：还原剂的浓度为25g／1～309／1，络合剂乳酸的浓度为8ml／1～12ml／l，pH值的范围为4．6—

3、4．9，选择(NH4)，MoQ作稳定剂，温度为85℃左右。从外观上观察，Zr02陶瓷表面的化学镀镍层光滑、致密、细腻、光泽度好，没有任何针孔、麻点、起皮、卷皮等现象发生。用不同的方法对镀层进行结合力和耐蚀性试验，结果表明其结合强度高，耐蚀性良好。通过对不同沉积时间的试样进行SEM、EDXA和x射线衍射分析，发现镍的沉积过程是：先是镍原子的沉积，再是P在镍催化作用下发生Ni与P的共沉积，形成晶核，随着溶液中的Ni、P的不断沉积，晶核长大成一个个的胞体，最后连成一片，成为排列紧密的胞状体结构。比较不同陶瓷基体镀镍后的表面形貌，发现基体表

4、面状况也是影响镀镍层结构的重要因素，基体粗糙度越小，镀层的胞体结构越小，且越致密平整。化学镀镍的工艺参数也对镀镍层的结构也产生一定的影响，‘一般来说，镀速越快，胞体结构越大。x射线衍射表明，化学镀镍层的x射线衍线图谱为非晶的“馒头包”状的散漫峰，XPS分析结果显示镀层的表面成分与内部成分存在较大的差距，表面层存在镍、磷的氧化态，内部氧化态成分的镍、磷均降低，这说明了镀镍层耐蚀性好的原因是表面生成氧化保护膜的缘故。关键词：Zr02陶瓷化学镀镍前处理结合力非晶体武汉理工大学硕士学位论文AbstractZr02isoneoftheinor

5、ganicnonmetallicmaterialswhichhaveexcellentheatresistance，wear—resistance，corrosionresistance．Atpresent，itiswidelyappliedinHi-Techfields，suchaselectronicceramics，functionceramicsandstructureceramics，etcElectrolessplatingisakindofimportantmeanstorealizesurfacemetallizat

6、ionofnonmetallicmaterials．ThroughelectrolessnickelplatingonZr02，itcanapplyinsuchaspectsasintegratedcircuit，electriccondenser，piezoelectricceramicandornamentmaterials．Inthispaper，themechanismofelectrolessnickelplatingisexplainedwithatomhydrogentheoryandelectrochemicalth

7、eory．Thecompositionandthefunctionoftheelectrolessnickelplatingsolutionandthefactorsthatinfluencesthestabilityoftheplatingsolutionareintroduced．Atthisbasis，Ni—PalloycoatingwassuccessfullyplatedonZr02ceramicsurface．Theappearance，adhesionandcorrosionresistanceofthecoating

8、weretested．AndthesamplesweredetectedandanalysedbySEM，EDXA，X-raydiffractionandXPS．ThecoarsenedqualityofZr02ceramicwill