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泡沫铝是一种轻质功能材料,具有很高的孔隙率和较高的比表面积。泡沫铝具有热传导性、耐热性、吸能、吸声、隔热、电磁屏蔽等性能。因此,广泛应用于航空航天、建筑材料及交通工具等领域。但是由于应用条件的多样化(如高温、海洋环境),单纯的泡沫铝不能达到应用要求或应用寿命不够长。为了达到使用要求,对其进行表面处理显得尤为重要。 本文首次对泡沫铝表面直接电镀镍层并进行了性能测试。经过分析和试验,寻找出泡沫铝基体电结晶镍的最佳前处理工艺参数。论述了泡沫铝表面镀镍层的生长机理及过程。并对镀层性能做了一系列测试。包括电流密度及镀镍层厚度对镀层结合强度层影响,得到最佳结合力的工艺参数。在最佳结合力下,又对其进行了压缩性(常温及高温下)、耐蚀性(电化学腐蚀)测试。 通过扫描电镜的观察和分析,得到镍层生长过程。由于电流密度分布不均匀使不同部位阴极极化值不同,导致镍层生长是由表面到孔洞一步步推进式进行。通过GB9533-86标准测定结合力,30次镀层未脱落,表明镍镀层与泡沫铝基体结合良好。又通过540℃下热震法测试,得到在电流密度为1A/dm2,镀层厚度为28-30μm时结合力最好。电流密度及厚度过大或过小对结合力均不利。由电化学试验得到,镀镍后泡沫铝的自腐蚀电位正移238mV,点蚀电位正移51mV,致钝电位正移220mV,大大提高了其耐蚀性。常温下,弹性模量提高为原来的两倍多,平台应力增加50%左右,高温条件下,650℃及700℃时,由于达到及超过的铝熔点,强度很低,泡沫铝压缩无法进行,但镀镍后泡沫铝能进行压缩试验,且还有一定强度。表明镀镍前后泡沫铝的力学性能也大大改善。最后对电镀后泡沫铝进行汽车吸声测试,无论转速如何,低频区声压级降低率波动较大,高频区较稳定,且随着频率上升,声压级降低明显,高频区吸声达到30%以上,效果明显。总体而言,高频区吸声性要好于低频区。但在低频区,除个别小范围,吸声效果均能达到10%以上。可以看出,泡沫铝在高温环境下可以应用,且效果显著。 本文通过对泡沫铝表面电镀镍,并进行的一系列测试,表明泡沫铝镀镍后性能大大提高,可应用领域及条件也更加广泛,增加了其使用价值。