AZ91D镁合金化学镀镍耐蚀性研究实验报告

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1、表面工程综合实验周实验报告学年学期2016/2017学年第丄学期学生系部材料工程学院学生班级复合材料XXX学生姓名XXX学生学号XXXXXX实验日期2016.11.28-2016.12.02南京工程学院实验报告课程名称表面工程综合实验实验项目名称AZ91D镁合金化学镀镰耐蚀性研究实验学生班级复合材料XXX实验学生姓名XXX实验学生学号XXXXXXXX同组学生姓名实验指导教师实验时间2016.11.28-2016.12.02实验地点基础实验楼XXXX一、实验目的和要求镁合金具有高的比强度和比刚度、电磁屏蔽性等优点，广泛应用于生活各领域.然而,镁合金的化学活性较高，在空气中容易氧化

2、，生成比较疏松的氧化膜，以致其耐蚀性能较差，限制了其应用。本实验采用化学镀的方法在其表面形成Ni镀层，有效提高镁合金的耐蚀性，从而扩大其应用范围。二、实验内容1)了解化学镀的基本原理及其在材料表面处理中实际应用2)了解镁合金性质及其腐蚀的影响因素3)查阅文献资料，设计AZ91D镁合金化学镀鎳实验方案4)常握实验仪器的基本操作，实施实验方案5)制备样品的表征及耐蚀性测试三、实验原理化学镀線是用还原剂把溶液屮的線离子还原沉积在具有催化活性的工件表面上。化学镀银的沉积机理冃前比佼公认的有原子氢理论。原子氢理论认为，还原剂次亚磷酸根具有四面体结构，p是中心原子，h和o原子位于四个角上。

3、rtr于催化金屈强烈吸氢,次亚磷酸根的P-H键指向金属表面。因为氧原子具有较大的电负性，磷原子的电子云被部分吸至氧原子上，因此磷原子带部分正电荷。在溶液中离子的进攻下，在金属表面的P・H键发生断裂，产生原子氢，即：H2PO2+OH-->H2PO3-+H+e(1-1)由式(1・1)释放出来的电子又和反应生成氢原子：H+e->H(1-2)由式(1・1)和(1・2)得到的原子氢结合放出氢气：H+H->H°(1-3)傣离子被式(1・1)产生的电子还原：NiFe—Ni(1-4)与式(1・4)平行的还有次亚磷酸根的还原反应：H2PO2+e->P-i-2OH_(1-5)从而产生磷的沉积。四、

4、主要仪器和设备仪器型号生产厂家超声波机KQ32ODE南京市超声仪器有限公司数显恒温水浴锅HH-S2精风仪器公司手持式粗糙度仪TR210上海泊刃机械制造有限公司涂层测厚仪TT260上海魅宇仪器设备有限公司电子天平FA2004上海精密仪器仪表有限公司其它耗材：砂纸、PH试纸、H封袋、称量纸、研钵、量简、玻璃棒、烧杯、圮垠、胶皮手套等。五、实验方法与步骤（含实验现象描述）1、机械打磨机械打磨的目的是获得清洁表面平整的基底，便于镀层沉积。其操作程序是将试样先用50W耐水砂纸打磨表面，直至试样平整光亮。打磨后水洗烘干。2、预处理（除油除氧化物）（1）超声波清洗镁合金表面在制造和打磨过程中

5、会粘附一些油污，需要采用有机溶剂快速溶解，通过超声能缩短除油过程，较彻底清除试样表面及孔隙内的有机物，获得干净的表面基底。超声波清洗结束，取出试样，水洗烘干。超声波清洗的试剂和操作条件为：试剂温度时间CH3COCH3室温25°C10min（2）碱洗碱洗的目的是彻底清除试样表面的脏物和油脂，同时在试样表面会形成新的氧化物和氢氧化物保护膜。碱洗后収出试样，水洗烘干。所用试剂和清洗条件：药品用量NaOH50g/LNa3PO4・12H2O20g/LOP乳化剂3cm7dm3操作条件：65°C；处理时间15分钟（3）酸洗在碱性溶液屮，镁合金表面会形成氧化物或氢氧化物.酸洗的目的就是为了去除

6、在镁合金表面形成的疏松的膜.酸洗采用珞酸和硝酸的混合液。药品用量CrO3125g/LHNO3(70%V/V)lOOmL/L操作条件：室温25°C；处理时间40s（4）表面活性调节镁合金在表而具有不均一的电势.由于表面相成分化学电势的差别，镁合金的表面经过酸洗后，表面腐蚀的并不均匀.氢氟酸活化过程就是为了在镁合金的表面形成比较致密的氟化镁薄膜，形成均一电势的表面。药品用量HF(40%)350ml/L操作条件：室温25°C；处理时间lOmin3、化学镀線镁合金经过前处理后，表面生成了一层保护膜，可直接在化学镀傑溶液中沉积傑，作为进一步防腐和装饰电镀的底层。化学镀银液的配方和操作条件

7、如表所示。药品用量及操作条件六水硫酸線（主盐）20g/L次磷酸钠（还原剂）20g/L二水合柠檬酸三钠（络合剂）Og/L>10g/L、20g/L、30g/L氟化氢氨（加速剂）10g/LHF40%（缓冲剂）12g/LPH5.5（氨水调节）温度恒温水浴85cC时间lhP.s一般镀液屮钦离子Ni?+与次磷酸根H2PO-2的比值应控制在0.3〜0.45,这样镀液的沉积速率较大，镀层光亮。若此比值低于0.25,镀层易发暗，而高于0.6时，沉积速率非常慢。4、性能检测1)宏观形貌对比2)膜厚测量(a)增重