镁合金低污染化学镀技术研究1大理

镁合金低污染化学镀技术研究(1)

镁合金低污染化学镀技术研究(1) 2012 1 镁合金的应用现状及面临的问题 镁是地壳中储藏量较多的金属元素之一，仅次于铝和铁而居第三位。镁的化合物占地壳总质量的2．35％；镁合金减震性好，可承受较大的冲击震动负荷。镁还具有优良的吸湿能力、流动性、尺寸稳定性、机械加工性能和电磁干扰屏蔽性能。 镁合金作为结构材料使用，具有广阔的前景。然而迄今为止，其应用潜力与现实之间依然存在巨大反差。造成这种现状的主要原因，就是镁的腐蚀问题。 由于镁的化学性质活泼，表现出很差的耐蚀性。虽然在其表面存在自氧化膜，但该膜薄且结构疏松，对基体的保护能力不强，即使在室温下也会与空气发生作用，不能适应大多数的使用环境。因此耐蚀性差，成为镁及其镁合金广泛应用的主要障碍之一。2 镁合金的防腐蚀技术 为了搞好镁合金的防护工作，提高镁合金材料的使用寿命，到目前为止，已经开展了许多研究工作，有控制冶金因素、快速凝固处理和表面处理等，其中以表面处理应用最广。 表面处理技术，是材料表面改性和新材料制备的重要手段，因其工艺简单，成本低廉，而在世界范围内得到了广泛的应用。镁合金的表面处理方法很多，如化学转化、阳极／微弧氧化、离子注入、激光表面处理、电镀、化学镀等。 与其他处理方法相比，化学镀镍一磷合金，可使基体材料获得良好的耐蚀性和耐磨性。同时还具有镀层厚度均匀、化学稳定性好、表面光洁平整、可操作性强、方法简单易于控制、可以在形状复杂的铸件上得到均匀的镀层、镀层的性能可以根据不同的需要进行调节等优点。因此，化学镀镍一磷合金，已成为镁合金重要的表面处理方法之一。3 本课题的研究目的和内容 研究目标为通过对现有工艺的镀前处理进行改进，以低污染与低成本工艺，实现在镁合金表面外观优良、耐蚀、耐磨化学镀层的原位制备。 研究内容为遵照ASTM相关标准，实现镁合金的标准化学镀，以对化学镀机理的认识为基础，以化学镀镀前处理新技术的开发为突破口，实现镁合金低污染低成本化学镀技术的开发。4 实验材料及研究方法4．1实验材料 实验所用材料为压铸镁合金AZ9 1D，主要化学组成如下表l所示。根据实验需要，制备了两类试样：

为减少工艺探索过程中溶液的消耗，一类试样先加工成30 mm×30 mm×32 mm的尺寸，并在30 mm×32 mm的面上紧靠30 mm×30 mm面的一端钻孔，经l 50#～1000#水磨砂纸由粗到细依次打磨，自来水和蒸馏水先后漂洗后与铜导线相连。 另一类试样先线切割成50 mm×50 mm×2 mm的尺寸，并在50 mm×50 mm的面上紧靠50 mm×2 mm面的一端钻一通孔，经l00#～1000#水磨砂纸由粗到细依次打磨，自来水和蒸馏水先后漂洗后，与铝导线相连，绝缘处理后置于干燥器待用。 实验中所用电解质全为AR，电解液以一次蒸馏水配置。为降低实验过程中的偶然误差，每组实验的平行样数目为4个。4．2化学镀施镀方法 化学镀工艺流程为： 打磨一水洗一镀前处理一化学镀一水洗一吹干。 为突出重点，研究中固定除镀前处理之外的所有工序，且以Dow直接化学镀镍法所用镀液及操作条件进行化学镀施镀。通过考察施镀效果，从而对镀前处理工序进行简化，拟以更简单更环保的工序达到更佳或相当的镀前处理效果。 Dow直接化学镀镍法溶液配方：

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