Mg9Li合金表面化學鍍鎳的研究.pdf

1、Mg-Li系列合金由于其卓越的機械和物理性能，如低密度、比強度高、尺寸穩(wěn)定性好及良好的屏蔽性等，它將被廣泛地應用于航空航天、汽車工業(yè)、電子工業(yè)等各種領域。近年來由于節(jié)能、減污和可持續(xù)發(fā)展的呼聲日益高漲，特別是3C(computer，communication，consumer electronics products)產品發(fā)展速度極快，且該類產品常常要求具有便攜性，故需要輕質量的材料。因此，鎂鋰合金的應用將迎來很大的發(fā)展機遇。但是由于鎂

2、鋰合金極差的耐蝕性將是其工業(yè)上大規(guī)模應用的主要障礙，并且目前很少有人對這一領域進行深入研究。 Mg-Li合金的電極電勢低，化學活性高，在潮濕的空氣、含硫氣氛和海洋大氣中均會遭受嚴重的電化學腐蝕，這些都限制了其應用范圍。現(xiàn)有許多表面工程技術用來提高鎂合金的耐蝕性，如化學氧化、電化學氧化、著色、磷酸鹽轉化膜等。其中由于化學氧化膜薄且軟，電化學氧化膜脆且空隙較多，故氧化處理法很少被采用。另外，因為鎂鋰合金的特殊性，其它一些鎂合金表面處

3、理工藝并不適用。作為工程結構材料，化學鍍是一種相當理想的處理工藝。針對這些問題，基于前人的研究，并查閱大量的文獻、資料，本文對化學鍍鎳加以改進和優(yōu)化，找到了針對鎂鋰合金比較理想的表面處理工藝。 本實驗系統(tǒng)研究了Mg9Li合金表面的化學鍍前預處理工藝，優(yōu)化后的工藝配方能夠有效的凈化合金基體表面，并能獲得性能優(yōu)良的Ni-P鍍層。其中在前處理的活化工藝中添加KF能夠有效的避免活化過程中基體金屬表面發(fā)生點蝕。 實驗中通過以鍍速和

4、磷含量為檢驗指標的正交實驗L<,25>(5<'6>)，獲得的最佳鍍液工藝參數(shù)如下：乳酸22～23 ml/L、檸檬酸鈉15 g/L、NiSO<,4>·6H<,2>O 30 g/L、NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O 25～30 g/L、NH<,4>HF 10g/L、HF(40％)10ml/L、適量的表面活性劑、溫度90±1℃、pH值6.0～6.2。 分析實驗結果可知，在最佳的化學鍍工藝條件下，得到試樣的鍍層表面光潔、致密、均

5、勻；試樣橫斷面分析顯示鍍膜與基體具有良好的結合形態(tài)；經銼刀和熱震實驗得到鍍層沒有起皮和脫落現(xiàn)象，說明鍍層具有良好的結合力；試樣經過5％NaCl溶液浸泡一周，鍍層表面沒有發(fā)生腐蝕，說明具有很好的耐蝕性。 通過結合力實驗、腐蝕和極化實驗證實了鍍層中P含量是影響鍍層各種性能的關鍵因素。在鍍態(tài)情況下低磷含量的鍍層結合力優(yōu)于高磷含量的鍍層結合力；而高磷鍍層耐蝕性和平衡電位優(yōu)于低磷鍍層。實驗還對Mg9Li合金與鍍層在5％NaCl溶液、5％H