镁合金以其优异的机械和物理性能,被誉为21世纪“绿色工程材料”,其广泛应用于汽车、航空航天、3C电子产品和医用器械等领域。但金属镁较高的化学活性严重制约了其进一步的发展和应用。为此必须对镁合金表面进行防护处理,而直接化学镀镍由于镀层的优异性能及工艺本身操作简单,越来越受到人们的重视。本文采用了一种无铬低氟的环保型前处理工艺,通过研究酸洗活化的反应机理为有效控制镀层质量提供理论依据。同时本文还研究了镀层的生长规律及镀液成分对沉积速率的影响,可进一步指导化学镀镍的工业生产。研究结果得出:1.经磷酸和硝酸混酸酸洗后镁合金基底表面刻蚀均匀、结构凹凸并被一层磷化膜所覆盖。随后经由K4P2O7和NH4HF2溶液二次活化工艺活化后,除去了基底上酸洗产物及表面挂灰,而被氟化膜所取代。该酸洗活化工艺无铬低氟、对环境无害、较HF而言对操作人员身体健康威胁更小,属于环保型的前处理工艺。2.镁合金基底经活化后表面覆盖一层含氧化物或氢氧化物的氟化膜,氧化物或氢氧化物溶解后裸露出镁合金基底为镍沉积提供活性中心,氟化物可保护基底不被镀液过度腐蚀。经二次活化工艺活化后,活化膜F/O原子比(1.12~1.49)适中,施镀后所得镀层均匀致密、与基底结合力良好、耐蚀性高、可长时间保护镁合金基底。3.经HF溶液活化后活化膜F/O原子比(3.52)较高,镍初始沉积速率慢,获得的镀层疏松、结合力差。而且镀液分解严重,次亚磷酸钠的还原效率低,不符合经济社会的主旨。经NH4HF2溶液活化后活化膜F/O原子比(0.84)最小,镍初始沉积过程中生成大量氢气无法及时溢出,获得镀层孔隙率较大且结合力差。4.镀层生长主要经历镁镍置换反应和镍磷自催化反应两个阶段,自催化反应以置换反应得到的镍核作为沉积中心,逐渐长大进而覆盖整个镁合金基底。镍沉积是从氟化膜的下面开始的,因而部分氟化物可能被包裹在镀层中间。5.当镀液中镍离子小于2.08 g?dm-3时,镀速随镍离子浓度的增大而增大,反之则减小;镀速与还原剂浓度、镀液p H值和温度呈正相关;络合剂的浓度越高,镀速反而越小。