絡(luò)合劑對(duì)微弧氧化鎂合金化學(xué)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(xué)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(duì)微弧氧化層進(jìn)行封孔和表面導(dǎo)電改性。然而，EN層的生長(zhǎng)受多因素制約。絡(luò)合劑作為鍍液的重要組成部分能夠與Ni2+形成絡(luò)離子，并影響化學(xué)鍍鎳的沉積速率；另一方面，MAO層是一種特殊的陶瓷質(zhì)氧化層，不同的絡(luò)合劑會(huì)對(duì)其組分及多孔結(jié)構(gòu)造成影響(如腐蝕等)，進(jìn)而影響化學(xué)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(luò)合劑，分別研究其對(duì)微弧氧化鎂合

2、金化學(xué)鍍鎳層及鍍液性能的影響；同時(shí)分析鍍層沉積與鍍液成分演變之間的關(guān)聯(lián)性,并對(duì)鍍液穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)控。
　　實(shí)驗(yàn)采用能譜儀(EDS)及X射線衍射儀(XRD)表征鍍層的化學(xué)成分與相結(jié)構(gòu)，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(cè)鍍液中離子濃度的變化規(guī)律，采用氯化鈀穩(wěn)定時(shí)間和穩(wěn)定常數(shù)表征鍍液穩(wěn)定性；借助顯微維氏硬度計(jì)表征鍍層的硬度，采用極化曲線評(píng)價(jià)鍍層的電化學(xué)腐蝕行為，通過對(duì)腐蝕形貌評(píng)級(jí)確定其在鹽霧試驗(yàn)條件下的耐

3、蝕性；通過正交實(shí)驗(yàn)研究穩(wěn)定劑對(duì)鍍液穩(wěn)定性的作用規(guī)律。
　　結(jié)果表明：相較于以焦磷酸鈉為絡(luò)合劑的鍍液，檸檬酸為絡(luò)合劑時(shí)鍍液沉積速率高約為15μm/h，鍍層P含量低，持續(xù)施鍍時(shí)間長(zhǎng)可達(dá)95 min，鍍液更加穩(wěn)定；對(duì)施鍍過程中兩種鍍液的監(jiān)控表明施鍍40 min時(shí)鍍液的穩(wěn)定性能最好，且隨施鍍時(shí)間延長(zhǎng)，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(shí)絡(luò)合劑焦磷酸鈉會(huì)溶解MAO層，導(dǎo)

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(duì)MAO層的腐蝕增強(qiáng)了鎳層與MAO層的機(jī)械咬合，使鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度更大；以檸檬酸為絡(luò)合劑，鍍層沉積均勻致密，硬度高可達(dá)610 HV0.1，耐蝕性良好，但鍍層結(jié)合力小于焦磷酸鈉為絡(luò)合劑時(shí)鍍層的結(jié)合力；對(duì)穩(wěn)定劑的研究表明，硫脲、碘酸鉀、碘化鉀三種穩(wěn)定劑復(fù)合使用時(shí)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