浅议az91d镁合金cuni装饰防护电镀工艺的研究

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1、东北大学硕士学位论文AZ91D镁合金Cu/Ni装饰防护电镀工艺的研究姓名：纪敬申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：杨中东20090601东北大学硕士学位论文摘要AZ91D镁合金Cu／Ni装饰防护电镀工艺的研究摘要镁合金具有独特的优点，广泛应用于汽车、航空航天、3C产品等众多工业领域，被誉为“2l世纪绿色工程材料”。但由于其耐蚀性差，限制了镁合金的进一步推广应用。电镀能改善镁合金的硬度、耐蚀性、耐磨性、电导率，并提供各种装饰性外观。但镁合金上镀层的结合力和腐蚀防护性能一直是一个较难解决的课题。本文以工业上应用

2、广泛的AZ91D镁合金作为研究对象，通过开发一种新型镁合金预化学镀镍工艺，以获得一层结合力优良的打底镀层，然后在此底镀层上再进行中性电镀镍、焦磷酸盐镀铜和光亮镀铜、光亮镀镍，最终得到装饰防护金属外观的镀层。论文研究了镁合金的前处理工艺、预化学镀液组成及工艺条件对预镀层结合力的影响，通过研究比较，筛选出最佳预化学镀镍工艺；研究了中性电镀镍、焦磷酸盐电镀铜工艺对镀层耐蚀性的影响。采用称重法研究了预化学镀镍沉积速率，并利用金相显微镜和电子显微镜观察镀层表面形貌；对镀层与镁合金基体的结合力，分别采用热震和弯曲法进行了测试

3、；采用阳极极化曲线、盐雾及镀层孔隙率试验评价了镀层耐蚀性。研究结果表明：(1)通过新型预化学镀镍得到的镀层表面均匀，镀层与基底的结合力良好，并且表现出优良的耐蚀性能；新型预处理工艺简单，镀液中不含CI。、S04}，避免了对镁合金基体的浸蚀。施镀时预镀液稳定，因此该工艺有望被进一步开发并得到广泛应用。(2)在预化学镀镍上中性电镀镍，在pH为6．5～7．0、温度为45～50。C，电流密度为1。5～2．0A／dm2下，电镀20min，未观察到镀层孔隙；而采用焦磷酸盐电镀铜时，则在pH为8．0～9．0、温度为50—55℃

4、，电流密度为4．0A／dm2下，电镀10rain，未观察到镀层孔隙。(3)fiiJ"处理酸洗活化一新型预化学镀镍一焦磷酸盐镀铜一Cu／Ni组合镀层电镀，可获得高耐蚀性、结合力良好的镀层。阳极极化曲线测试表明：在3．5％NaCI溶液中，所得光亮镀镍层的自腐蚀电位大约为+0．37V，有明显的致钝现象；盐雾试验表明：NaCl质量浓度为5．0％，温度35℃，连续喷雾48h，未见明显腐蚀斑痕。由于该工艺未使用氰化物镀铜，故具有环保意义，进一步开发利用将会产生良好的社会和经济效益。关键词：AZ91D镁合金；预化学镀镍：过渡层

5、；铜／镍组合镀层；结合力．II．东北大学硕士学位论文abstractResearchesonProcessesofElectroplatingofDecorativeandProtectiveCu／NicoatingonAZ91DMagnesiumAlloysAbstractMagnesiumalloys，whichhavemanyspecialadvantages，havebeenwidelyusedinmanyfieldssuchasautomobile，aerospaceand3Cproducts．Magn

6、esiumalloysarenamedasthe“environmentalengineeringmaterialinthe2151century”．Howeverthefurtherapplicationsofmagnesiumalloysarerestrictedbyitspoorcorrosionresistance．Electroplatingonmagnesiumalloycanimprovehardness，anti-corrosion，wearability，electricalconductivi

7、tyandprovideavarietyofdecorativeappearance．However，theadhesionandprotectiveperformanceofthecoatingshavebeenadifficultissuetoresolve．Inthisthesis，AZ91Dmagnesiumalloyswhichareusedwidelyinindustryareusedastheresearchmaterial．Atechniqueofnovelpre-electrolessnicke

8、lonmagnesiumalloysisdevelopedinordertoobtainabasiccoatingwithgoodadhension．Neutralnickelelectroplating，pyrophosphatecopperelectroplating，brightcopperelectroplatingandbrightnickelelectropl