Mg9Li合金表面化學(xué)鍍鎳的研究.pdf

1、Mg-Li系列合金由于其卓越的機(jī)械和物理性能，如低密度、比強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好及良好的屏蔽性等，它將被廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子工業(yè)等各種領(lǐng)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(chǎn)品發(fā)展速度極快，且該類產(chǎn)品常常要求具有便攜性，故需要輕質(zhì)量的材料。因此，鎂鋰合金的應(yīng)用將迎來很大的發(fā)展機(jī)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(yīng)用的主要障礙，并且目前很少有人對這一領(lǐng)域進(jìn)行深入研究。 Mg-Li合金的電極電勢低，化學(xué)活性高，在潮濕的空氣、含硫氣氛和海洋大氣中均會遭受嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，這些都限制了其應(yīng)用范圍?，F(xiàn)有許多表面工程技術(shù)用來提高鎂合金的耐蝕性，如化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化、著色、磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜等。其中由于化學(xué)氧化膜薄且軟，電化學(xué)氧化膜脆且空隙較多，故氧化處理法很少被采用。另外，因?yàn)殒V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(jié)構(gòu)材料，化學(xué)鍍是一種相當(dāng)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(xiàn)、資料，本文對化學(xué)鍍鎳加以改進(jìn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了Mg9Li合金表面的化學(xué)鍍前預(yù)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(diǎn)蝕。 實(shí)驗(yàn)中通過以鍍速和

4、磷含量為檢驗(yàn)指標(biāo)的正交實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在最佳的化學(xué)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(jié)合形態(tài)；經(jīng)銼刀和熱震實(shí)驗(yàn)得到鍍層沒有起皮和脫落現(xiàn)象，說明鍍層具有良好的結(jié)合力；試樣經(jīng)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(jié)合力實(shí)驗(yàn)、腐蝕和極化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了鍍層中P含量是影響鍍層各種性能的關(guān)鍵因素。在鍍態(tài)情況下低磷含量的鍍層結(jié)合力優(yōu)于高磷含量的鍍層結(jié)合力；而高磷鍍層耐蝕性和平衡電位優(yōu)于低磷鍍層。實(shí)驗(yàn)還對Mg9Li合金與鍍層在5％NaCl溶液、5％H