镁合金表面Ni-P-纳米TiO2复合镀工艺及镀层性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kpku88
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镁合金由于其低密度、高比强度、高比刚度、减震、屏蔽电磁干扰和易回收等优点而越来越受重视。镁合金产品在3C产品外壳、交通工具、体育用品、家庭用具等日常生活领域应用前景广泛,但是镁合金耐腐蚀性差、由于静电作用易吸尘被玷污并滋生细菌对人身健康造成威胁。作为与人们日常生活息息相关的镁合金产品,其清洁防污、腐蚀耐用等问题成为值得关注的课题。Ni-P镀层具有高硬度、耐腐蚀的优点,一直是材料表面保护的重要手段。纳米TiO2具有良好的化学稳定性、超强的亲水性与光催化活性。结合两者的优点,镁合金表面负载Ni-P-内米TiO2复合镀层能大大提高产品的耐腐蚀性,而且能使产品具备防污自清洁、光催化抗菌抑菌性能。本文通过实验获得了镁合金镀前预处理以及化学镀最佳工艺配方,并在化学镀Ni-P工艺配方的基础上,采用添加颗粒和原位生成两种方法制备了Ni-P-纳米TiO2复合镀层。测试了镀层的结合力、孔隙率、显微硬度等,采用OM、SEM、EDS、XRD对镀层的形貌、成分和结构进行了观察分析,探讨了各工艺参数对镀层的影响,并对复合镀层的光催化降解性能、亲水防污和耐腐蚀性能进行了对比和研究。结果显示采用无铬酸洗液酸洗后施镀获得的镀层无论在组织结构方面还是性能指标方面都能达到甚至优于传统的铬酸酸洗工艺。在前处理过程中,酸洗工艺和打磨的粗糙度对镀层的组织和性能有很大的影响,酸洗后的超声工艺过程能在一定程度上增加镀速并提高镀层与镁合金基体的结合强度。以NiSO4为主盐的镀液由于对镁合金基体的腐蚀作用增加了施镀的难度,缓冲剂NH4F的加入一方面增加了F与暴露Mg基体反应生成MgF2膜的机率,另一方面氨离子和氟离子对Ni2+的络合作用使游离Ni2+浓度降低,减缓了阳极过程,从而减弱了镀液对镁合金基体的腐蚀作用。NH4F的加入在降低镀速的同时,能起到细化镀层组织,降低孔隙率的作用。采用原位生成法制备的Ni-P-纳米TiO2复合镀层中的TiO2粒子十分细小,在纳米尺寸范围,镀液中的溶胶能封闭镀层孔隙,降低镀层的孔隙率。由于第二相TiO2粒子的弥散强化作用,无论是镀态还是热处理态,两种复合镀层都拥有比Ni-P镀层更高的硬度值。400℃热处理后,对于Ni-P镀层,Ni3P相的粗化及Ni微晶的长大导致镀层的硬度降低;对于复合镀层,弥散分布的纳米TiO2粒子减缓了Ni微晶和Ni3P相聚集长大的进程,400℃热处理后硬度没有出现下降现象。采用原位生成制备的复合镀层具有较添加颗粒法复合镀层更好的光催化降解性能,这是由于采用这种方法复合在镀层中的TiO2粒子尺寸在纳米级别,有利于电子-空穴对的有效分离,提高了光催化降解能力。400℃热处理后,原位生成法复合镀层的光降解能力提高是由于镀层表面的TiO2前躯体在热处理时变成了锐钛矿晶型的TiO2。两种复合镀层的亲水和防污性能均良好。纳米TiO2粒子的加入大大改善了Ni-P镀层的亲水性能,Ni由于能捕获光生电子,降低电子空穴的复合,也能在一定程度上增加镀层的亲水性能和光催化性能。复合镀层中的TiO2阻碍了水中盐类在复合镀层表面的析出,大大提高了Ni-P镀层的防污能力。由于存在TiO2粒子,提高了其腐蚀电位,降低了腐蚀电流密度,改善了Ni-P镀层的耐腐蚀性能。两种复合镀层的耐腐蚀性相当,但是均优于Ni-P镀层。
其他文献
黄爵滋是鸦片战争时期地主阶级改革派的著名代表之一,针对晚清社会种种弊端,他提出了许多改良举措。就其经济思想而言,主要体现在:改革银库管理制度,以绝轻收重收之弊;为国家财政利
高职院校是学生学习英语的关键阶段,关乎学生以后就业及发展,因此为保障学生就业,满足时代需要,高职院校应提高英语口语教学水平,完善教学模式,为国家培养英语专业人才。本篇
当代中国已经迈入互联网时代,"互联网+"已经成为高校教育的新形式和新趋势,特别是自2012年以来,基于"互联网+"的现代化教学技术逐渐在高校课堂教学中被广大教师和学生接受。
回顾了重庆大学建筑城规学院建筑系一年级教学小组在2014年对原有建造教学开展的改进实验,分析并总结了实验中的教学环节、教学内容、教学方法及教学成果。研究认为:通过在教
随着教育事业的改革和进步,高职教育管理工作也逐步完善,在未来的教育管理工作布局中,高职教育将会扮演更加重要的角色。激励理论是当前高职管理工作的新理念,从整体上说,激
本文采用电弧熔炼水冷铜模吸铸的方法制得Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金,利用X射线衍射仪(XRD)检测非晶合金材料的结构特性。拟合了流变力学扩展指数方程并作为材料的本构模型应
搞好社会保障事业,基金的筹集是关键。现行社保缴费仍由劳动和社保部门负责,虽有不少省市自治区已实行了税务部门代征,但管理还大都由劳动和社保机构负责。社保缴费税改问题已成
目的 研究血清甲胎蛋白(AFP)对乙型肝炎病毒相关慢加急性肝衰竭(HBV-ACLF)预后的影响。方法 纳入湖北省赤壁市人民医院2006年8月至2016年8月收治的98例HBV-ACLF患者作为研究
本文利用中国31个省(市、自治区)2007年至2015年的统计数据,实证分析民生财政支出对居民消费总额和消费结构的影响。研究表明:1.对居民消费总额有显著影响的差异性如下:(1)财