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1、０１１４４２０１５年第１期(４６)卷文章编号:１００１Ｇ９７３１(２０１５)０１Ｇ０１１４４Ｇ０４∗四硼酸钠对化学镀镍磷非晶镀层镀速及耐蚀性能的影响张庆乐１,付传起２,雍帆１,骆旭梁１,王宙１(１．大连大学物理学院表面工程中心,辽宁大连１１６６２２;２．大连大学机械工程学院,辽宁大连１１６６２２)摘要:采用化学镀的方法在４５＃碳钢试样表面制＃碳钢片作为化学镀基体材料.４５备了四硼酸钠(硼砂)促进NiＧP沉积的非晶镀层.利２．２工艺流程用扫描电子显微镜和X射线观察及分析了镀层的表工艺流程为抛光打磨→除油→水
2、洗→除锈→水洗面形貌与表面结构,研究了四硼酸钠的浓度对非晶镀→活化→水洗→化学沉积→水洗→烘干.层的表面形貌、沉积速率、P含量、孔隙率以及耐蚀性２．３镀液组成与工艺条件能的影响.结果表明,添加一定量的四硼酸钠能使镀镀液组成包括硫酸镍(NiSO４?６H２O)２５~３０g/L、层晶粒更加细化,分布更为均匀,镀层的沉积速率有很次亚磷酸钠(NaH２PO２?H２O)２５~３０g/L、乙酸钠大的提高.随着四硼酸钠含量的增加,沉积速率逐渐(NaC)１４~１６g/L、柠檬酸(C?H)２H３O２６H８O７２O升高,而镀层中
3、的磷含量逐渐降低.当四硼酸钠的含５~８g/L、四硼酸钠(Na２B４O７?１０H２O)０~２．５g/L.量超过２．５g/L时,镀液的稳定性会大大的降低;镀速镀液pH值为４．５~５．５,恒温水浴温度控制在８５~８７℃达到最大值２１．３５μm/h;磷含量最低为１４．３％.四硼之间,施镀时间为２h.施镀完毕取出试片用去离子水酸钠的加入对镀层的耐蚀性影响不大,但可以提高沉清洗后烘干.积速率从而提高镀层的使用周期,具有很好的经济效２．４性能分析益和使用价值.２．４．１SEM、DES、XRD关键词:化学镀NiＧP非晶镀
4、层;四硼酸钠;耐蚀性;利用SEM(SU８０００日立高新技术公司)、EDS镀速(SU８０００日立高新技术公司)、XRD(DX２７００日本岛中图分类号:TG１７４文献标识码:A津公司)分析镀层的表面形貌和组织结构(各设备型号DOI:１０．３９６９/ji．ssn．１００１Ｇ９７３１．２０１５．０１．０３０和参数).１引言２．４．２镀速由增重法测定称量覆镀前后试样的质量,以单位化学镀NiＧP合金镀层是一种有效的耐蚀镀层,其时间内的增重作为沉积速率.计算式为硬度强度较高、结合强度高、耐磨耐蚀性能好,因而在石油、机械
5、、电子、航空等领域得以广泛应用[１Ｇ６].在这υ＝M－M０×１０４(１)t?A?ρ种镀层中,当P含量的逐渐增加时,镀层会逐步由晶态式中,υ为镀速,μm/h;M０、M分别为试样镀前、向非晶态转变,如此镀层的耐蚀效果也会越来越好.镀后的质量,g;t为施镀时间,h;A为试样表面积,然而P含量的增加会导致镀层的镀速逐渐降低,造成２;,取７．９g/cm３[１３].镀层厚度减少,因而大大降低了镀层耐蚀性能[７Ｇ９].四cmρ为化学镀镍层密度２．４．３镀层的孔隙率硼酸钠可以充当辅助络合剂,起到提高化学镀NiＧP合[１０
6、Ｇ１２]采用蓝点法测量镀层的孔隙率.室温下,把在金镀层镀速的作用.为了获得综合性能优异的镍磷非晶镀层,本文在１５g/LK３[Fe(CN)６]和２５g/LNaCl溶液中浸泡后的滤纸贴在试样表面,１０min后检查单位面积滤纸上高磷合金镀层的工艺基础上,通过添加不同浓度的四２[１４]硼酸钠,研究不同四硼酸钠浓度对镀层表面形貌、镀层的蓝褐色斑点数(个/cm).镀速和镀层磷含量、镀层孔隙率及镀层耐蚀性能的影２．４．４镀层的腐蚀速率响,并确定了最佳工艺参数.将试片分别置于３．５％(质量分数)NaCl、３．５％(质量分
7、数)HCl和５％(质量分数)HCl溶液中浸泡２１６h２实验进行腐蚀实验,第１次在２４h时取出,而后每隔４８h２．１材料取出通过天子天平进行称重,利用失重法,据公式计算实验选用尺寸为３５mm×４０mm×２．０mm的出镀层的平均腐蚀速率∗基金项目:中国石油科技创新基金资助项目(２０１０DＧ５００６Ｇ０６０３)收到初稿日期:２０１４Ｇ０５Ｇ０６收到修改稿日期:２０１４Ｇ０８Ｇ２５通讯作者:付传起,EＧmail:fchq１９７４＠１６３．com作者简介:张庆乐(１９８８－),男,山东菏泽人,在读硕士,师从王宙教授
8、、付传起副教授,从事材料表面改性研究.张庆乐等:四硼酸钠对化学镀镍磷非晶镀层镀速及耐蚀性能的影响０１１４５Δm层(图１(a))相比,加入四硼酸钠后化学镀NiＧP非晶镀４(２)v＝８．７６××１０ρ?S?h层(图１(b)Ｇ(f))中粒子分布均匀且粒度细小.式中,v为镀层的腐蚀速率,mm/a;Δm为镀层腐图２为四硼酸钠浓度为２g/L时镀层的能谱图蚀前后样品的质量差,g;S为样品的表面面积,cm２;ρ样.由图２可以看出,添加四硼酸钠
