化学镀法制备镍包铁复合粉末的研究

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本文采用化学镀的方法,在铁粉上包覆镍粉,以实验过程中不引入其它杂质元素为目的,制备镍包铁复合粉末。选择不同的还原剂分析,发现除水合肼之外,其它的还原剂都会在不同程度上引入杂质元素,则只能采用水合肼为还原剂制备实验所需的镍包铁复合粉末。用电化学理论讨论了水合肼作为还原剂的可行性,证实了水合肼在化学镀镍中作为还原剂可行后,在化学镀制取镍包铁复合粉末的过程中,以加快沉积速度为目的,通过大量的摸索实验固定两个因素:温度和PH值——温度为高温,PH值为大于13;选取6个参数:硫酸镍、水合肼、硼酸、络合剂-1、络合剂-2、络合剂-3。设计了L25(5~6)型正交试验,确定实验影响因素的主次依次为硫酸镍→水合肼→络合剂-1→硼酸→络合剂-3→络合剂-2,随后以影响因素的主次为顺序,做条件实验,观察各个因素对实验结果的影响以及确定最佳工艺条件,最佳工艺条件为:PH>13;温度:大于90℃;硫酸镍:60g/L;水合肼:14mL/L;络合剂-1:40g/L;硼酸:12g/L;络合剂-3:2.5mL/L;络合剂-2:24g/L。本论文的一个特色之处在于络合剂的搭配使用。资料显示单络合在很多情况不能满足需要,新发展的镀液均采用“双络合”,而本实验是在高温强碱性条件下,实施化学镀镍,这就导致镀液极易分解,采用“双络合”也不能解决镀液易分解这个问题。经过大量的摸索实验后,发现镀液采用“三络合”能有效的解决这个问题,而实验也证明,镀液采用“三络合”后,不仅镀液的稳定性增强,同时沉积速度也得到了提高。实验所得的镍包铁粉,经电阻、腐蚀程度、扫描电境以及X衍射分析四个综合指标表明所得镍包铁粉性能良好,其在一定程度上可代替镍粉,减轻镍粉的需求压力,同时成本较镍粉低,具有广阔的市场前景。
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