絡合劑對微弧氧化鎂合金化學鍍鎳的影響及鍍液穩(wěn)定性研究.pdf

1、鎂合金微弧氧化(MAO)-化學鍍鎳(EN)工藝不僅能夠消除鍍鎳層與鎂基體的電偶腐蝕，而且可以對微弧氧化層進行封孔和表面導電改性。然而，EN層的生長受多因素制約。絡合劑作為鍍液的重要組成部分能夠與Ni2+形成絡離子，并影響化學鍍鎳的沉積速率；另一方面，MAO層是一種特殊的陶瓷質氧化層，不同的絡合劑會對其組分及多孔結構造成影響(如腐蝕等)，進而影響化學鍍鎳的沉積行為。鑒于此，本課題選取檸檬酸和焦磷酸鈉兩種常用絡合劑，分別研究其對微弧氧化鎂合

2、金化學鍍鎳層及鍍液性能的影響；同時分析鍍層沉積與鍍液成分演變之間的關聯(lián)性,并對鍍液穩(wěn)定性進行調控。
　　實驗采用能譜儀(EDS)及X射線衍射儀(XRD)表征鍍層的化學成分與相結構，借助掃描電子顯微鏡(SEM)觀察鍍層的表面與截面形貌；通過滴定法檢測鍍液中離子濃度的變化規(guī)律，采用氯化鈀穩(wěn)定時間和穩(wěn)定常數表征鍍液穩(wěn)定性；借助顯微維氏硬度計表征鍍層的硬度，采用極化曲線評價鍍層的電化學腐蝕行為，通過對腐蝕形貌評級確定其在鹽霧試驗條件下的耐

3、蝕性；通過正交實驗研究穩(wěn)定劑對鍍液穩(wěn)定性的作用規(guī)律。
　　結果表明：相較于以焦磷酸鈉為絡合劑的鍍液，檸檬酸為絡合劑時鍍液沉積速率高約為15μm/h，鍍層P含量低，持續(xù)施鍍時間長可達95 min，鍍液更加穩(wěn)定；對施鍍過程中兩種鍍液的監(jiān)控表明施鍍40 min時鍍液的穩(wěn)定性能最好，且隨施鍍時間延長，Ni2+、H2PO2-濃度減小，pH值下降，鍍液中HPO32-大量累積，Ni顆粒大量迅速析出致鍍液失效；同時絡合劑焦磷酸鈉會溶解MAO層，導

4、致MAO層上鎳層的沉積不均勻，使得鍍層硬度、耐蝕性降低，但焦磷酸鈉對MAO層的腐蝕增強了鎳層與MAO層的機械咬合，使鍍層與基體的結合強度更大；以檸檬酸為絡合劑，鍍層沉積均勻致密，硬度高可達610 HV0.1，耐蝕性良好，但鍍層結合力小于焦磷酸鈉為絡合劑時鍍層的結合力；對穩(wěn)定劑的研究表明，硫脲、碘酸鉀、碘化鉀三種穩(wěn)定劑復合使用時比單一穩(wěn)定劑效果好，且雙穩(wěn)定劑比三穩(wěn)定劑使用效果更好，鍍液穩(wěn)定性最好的雙穩(wěn)定劑組合有硫脲(1.5 mg/L)+碘