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1、AZ91D直接化学镀镰新型前处理工艺探究【摘要】镁合金直接化学镀镰是镁合金表面防护的重要方法之一，采用以磷酸、硼酸、氟化氢铁、添加剂A为配方的新型前处理液进行活化，能够获得致密、均匀，结合力合格的镀层。【关键词】AZ91D；化学镀鎳；前处理前言AZ91D镁合金以其抗老化、抗冲击、减震性能好，尺寸稳定性好，以及较好的机械性能和良好的电磁屏蔽性等优点，应用前景广阔。然而，镁合金高度的化学活泼性使其在使用环境下极易遭到腐蚀破坏［1］。目前应用于镁合金的表面处理技术很多，主要有化学转化、阳极氧化、微弧氧化、电镀和化学镀等防护技术［2-5］o化学镀镰是镁合金表面防护的重要方法之一。
2、然而，镁合金直接化学镀鎳目前主要采用鎔酸加氢氟酸作前处理，存在例如危害环境等诸多问题。本文研究了一种新型的环保型活化液，对试样进行活化，再化学镀鎳，采用SEM检测了镀层的表面形貌和截面形貌，划痕发测试了镀层的结合力。1、直接化学镀礫工艺流程工艺流程：打磨一超声波清洗一活化一化学镀鎳。打磨：用1500#金相砂纸打磨。超声波清洗：先用丙酮清洗10分钟，再用蒸馆水清洗10分钟。活化：磷酸（85%）30-60mL/L,硼酸10-32g/L氟化氢铁20-40g/L,添加剂A1-5g/Lo化学镀镰：碱式碳酸镰10g/L,次磷酸钠20g/L,氢氟酸（40%）12mL/L,柠檬酸5.2g
3、/L,氟化氢鞍10g/L,稳定剂almg/L,氨水（25%）30mL/L,蒸憎水若干，时间120min,温度分别为80°Co2、结果分析2.1新型活化工艺在提高结合力方面，不少研究者研究了不同的酸洗和活化液对镀层结合力的影响。然而，传统的酸洗活化法不仅耗时耗力，而且试样表面颗粒很不均匀，有很多大颗粒出现。本实验采用新型的“一步酸洗活化”方法，其配方如下表1：表1一步酸洗活化配方AZ91D在酸洗活化液中浸泡10s、20s、30s、40s后试样表面的形貌如图3.1所示。从图中可以看出，随着酸洗活化的时间的增长，试样表面的金属光泽逐渐消失，腐蚀凹坑纵向加深，腐蚀产物增多。图a是
4、在酸洗活化液里浸蚀10s后的形貌，可以看出腐蚀不均匀，还存在大量的裸露基体表面;图b是在酸洗活化液里浸蚀20s后的表面形貌，腐蚀较均匀;当酸洗活化时间为30s时，如图c,腐蚀更加均匀，但是存在腐蚀凹坑；当酸洗活化时间为40s时，如图d,出现了较多的疏松的腐蚀产物，覆盖在了镁合金基体上。所以，酸洗活化时间为20s最佳，因为此时，腐蚀较均匀，且基体腐蚀凹坑不会太深，腐蚀产物不至于完全覆盖基体，从而影响镀层。2.2镀层的表面、截面微观形貌图2是AZ91D直接化学镀镰的表面微观形貌，可以看出,镀层是由大小不一的晶粒堆垛形成，晶粒之间存在缝隙，晶粒的生长包括横向生长和纵向生长，而两
5、个方向生长速率的不一致导致了镀层厚度的起伏变化。可以看出，通过本文所述前处理工艺，获得了致密、均匀的镀层。图2AZ91D直接化学镀鎳微观形貌图3是镀层截面微观形貌，可以看出镀层与基体之间结合良好，无间隙。图3镀层截面形貌2.3镀层结合力的测定通过刻划镀层试样，以此来了解镀层与基体的结合情况。用硬质刀片在镁合金基体和试样表面纵横交错地各划4条线，将镀层划穿成2mm间距的方格，镀层划痕交错处均无任何脱皮或剥落现象，进一步用刀片在划痕处挑撬镀层，撬后镀层不脱落，可见结合力合格。3、结论与展望(1)利用新型活化法获得了致密、均匀、结合力合格的镀层。(2)无论是电镀还是化学镀，结合
6、力问题一直是困扰镁合金被广泛使用的主要问题，所以研究出高结合力的镀层是镁合金直接化学镀鎳的发展趋势。【参考文献】[1]胡庆福•镁化合物生产与应用[M].北京：化学工业出版社，2004.[2]余刚，刘跃龙，李瑛，等.镁合金的腐蚀与防护[J].中国有色金属学报,2002,12(6)：108-109.[3]蒋百灵，张淑芬.镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性的研究[J]•中国腐蚀与防护学报，2002,22(5)：300-303.[4]兰伟，孙建春，周安若，等.镁合金表面处理技术的研究现状[D]•材料导报，2006(S1)：428-430.[5]LiuZM,GaoW.Electroless
7、nickelplatingonAZ91Mgalloysubstrate[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2006,[6]LiuX,XiangY,HuW,etal.Effectoffluoridefimlonbondingofelectrolessnickelcoatingwithmagnesiumalloys[J].Trans.Inst.Met.Finish,2005,83(6)：286.
