發(fā)布時間：2017-07-29 22:30

  本文關鍵詞：鍍液組成對電鍍鍍層的影響機制研究

  更多相關文章： 鍍液組成 電鍍鎳 金屬雜質離子 甲基磺酸鍍錫 表面活性劑

【摘要】：電鍍因其特殊的裝飾性及功能性作用而成為重要的表面工程技術,隨著時代的進步和經濟的發(fā)展,人們對鍍層質量要求越來越高。鍍液成份是保證鍍層質量的關鍵,因此研究鍍液成分對鍍層性能的影響機制具有重要意義。電鍍鎳是歷史悠久并備受重視的工藝,隨著長時間施鍍,鍍液中金屬雜質離子濃度逐漸增加,當達到一定濃度時,鍍層出現光亮度差、針孔、麻點等種種問題。甲基磺酸亞錫為代表的烷基磺酸鹽鍍錫工藝具有穩(wěn)定性高及環(huán)保性等優(yōu)點成為國內外研究熱點,表面活性劑作為電鍍添加劑的一種在電鍍過程中起到重要作用,因此表面活性劑的研究在工業(yè)生產中具有重要意義。本論文主要從金屬雜質離子對電鍍鎳鍍層性能及表面活性劑對甲基磺酸鍍錫的影響兩方面開展一系列研究,得到結果如下:1.鍍液分別引入2g/L的Co2+,Cr3+,Mn2+,Fe2+,Cd2+,Zn2+得到不同質量鍍層,X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)的測試結果表明鍍液中金屬雜質的存在會降低鍍層質量。同時通過陰極極化曲線、計時電位、交流阻抗等方法探討了分別含有不同金屬雜質鍍液在電鍍過程中電化學行為的規(guī)律性。通過鍍液中金屬雜質離子濃度梯度試驗、耐腐蝕、耐熱循環(huán)和耐高溫循環(huán)實驗考查不同使用條件下鍍層的性能,最終得到鍍液中不同使用條件下金屬雜質離子的濃度限值,耐腐蝕實驗得到濃度范圍是Co2+≤60mg/L,Cr3+≤10mg/L,Mn2+≤100mg/L,Fe2+≤40mg/L,Cd2+≤20mg/L,Zn2+≤120mg/L;耐熱循環(huán)實驗得到濃度范圍是Co2+≤60mg/L,Cr3+≤5mg/L,Mn2+≤90mg/L,Fe2+≤30mg/L,Cd2+≤20mg/L,Zn2+≤110mg/L;耐高溫實驗得到濃度范圍是Co2+≤60mg/L,Cr3+≤5mg/L,Mn2+≤90mg/L,Fe2+≤20mg/L,Cd2+≤15mg/L,Zn2+≤110mg/L。不同使用條件下的濃度范圍可以保證鎳鍍層致密、平整、光亮,并且能分別經得住腐蝕、熱循環(huán)、高溫等不同條件的考驗,成為鎳電鍍生產時鍍液中金屬雜質離子濃度所允許的參照標準,是鎳電鍍鍍液處理的依據,為鎳電鍍生產帶來方便。2.本文由甲基磺酸亞錫電鍍原液以及分別添加三種不同表面活性劑的鍍液得到四種不同質量鍍層,鍍液性能和鍍層表征結果表明表面活性劑在錫電鍍過程中起著重要作用,不僅改善鍍層的分散能力,而且提高鍍層質量。表面活性劑的結構,如聚合度大小及官能團的種類和位置對鍍液的極化度和鍍層的質量都有明顯的影響,聚氧乙烯醚類表面活性劑能更好改善鍍層質量,聚合度低的聚氧乙烯醚類表面活性劑(NO.3)對鍍層質量改善作用最明顯。四種鍍液的線性掃描,計時電位,循環(huán)伏安,交流阻抗等電化學測試,進一步說明三種表面活性劑對錫沉積反應的極化度及電化學反應速度有差別,推測了三種表面活性劑作用差別的原理。最后,本文對添加聚合度低的聚氧乙烯醚類表面活性劑(NO.3)的鍍液進行深入研究,通過XRD和SEM對比不同甲基磺酸亞錫濃度、不同電流密度、不同NO.3濃度和不同溫度下鍍層質量的變化規(guī)律,得到了添加NO.3的甲基磺酸鍍錫最佳工藝條件,為工業(yè)生產提供可靠標準。
【關鍵詞】：鍍液組成 電鍍鎳 金屬雜質離子 甲基磺酸鍍錫 表面活性劑
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-34
• 1.1 電鍍概述13-17
• 1.1.1 電鍍定義13-14
• 1.1.2 電鍍分類14-16
• 1.1.3 電鍍發(fā)展概況與展望16-17
• 1.2 電鍍鎳工藝17-21
• 1.2.1 電鍍鎳發(fā)展與應用17-18
• 1.2.2 電鍍鎳原理及分類18-20
• 1.2.3 電鍍鎳中常見的雜質分類及其影響20-21
• 1.3 電鍍錫工藝21-25
• 1.3.1 電鍍錫發(fā)展與應用21-22
• 1.3.2 電鍍錫原理及分類22-23
• 1.3.3 甲基磺酸鍍錫添加劑分類及作用23-25
• 1.4 立題依據25-26
• 1.5 論文內容及創(chuàng)新點26-27
• 1.5.1 研究內容26
• 1.5.2 創(chuàng)新點26-27
• 參考文獻27-34
• 第2章 分析測試方法34-39
• 2.1 引言34
• 2.2 分析測試方法34-38
• 2.2.1 金屬雜質種類和含量分析方法34
• 2.2.2 電極制備及前處理34-35
• 2.2.3 鍍層性能測試方法35-36
• 2.2.4 電化學測試方法36-38
• 參考文獻38-39
• 第3章 金屬雜質離子對電鍍鎳鍍層性能影響的研究39-62
• 3.1 引言39
• 3.2 實驗部分39-42
• 3.2.1 實驗試劑與儀器39-41
• 3.2.2 硫酸鎳中金屬雜質離子的確定41
• 3.2.3 鍍液配方與工藝條件41-42
• 3.2.4 鍍層表征及鍍液電化學測試42
• 3.3 結果與討論42-57
• 3.3.1 硫酸鎳試劑中雜質元素的分析42-43
• 3.3.2 電鍍液中金屬雜質離子濃度的ICP測量43-44
• 3.3.3 鍍層的外觀影響44
• 3.3.4 鍍層XRD表征44-47
• 3.3.5 不同鍍層SEM的表征47-50
• 3.3.6 電鍍原液以及引入不同金屬雜質后鍍液的電化學測試50-53
• 3.3.7 耐腐蝕實驗53-55
• 3.3.8 耐熱實驗55-56
• 3.3.9 金屬雜質允許存在的濃度范圍56-57
• 3.4 結論57-59
• 參考文獻59-62
• 第4章 表面活性劑對甲基磺酸體系鍍錫的影響機制研究62-89
• 4.1 引言62
• 4.2 實驗部分62-66
• 4.2.1 實驗所用試劑及儀器62-64
• 4.2.2 鍍液配制64-65
• 4.2.3 分散能力測試65
• 4.2.4 鍍層表征及鍍液電化學測試65
• 4.2.5 添加表面活性劑NO.3 鍍液的工藝條件探討65-66
• 4.3 結果與討論66-86
• 4.3.1 鍍液分散能力66-67
• 4.3.2 鍍層晶相和形貌67-70
• 4.3.3 鍍液電化學測試70-74
• 4.3.4 添加表面活性劑NO.3 鍍液的工藝條件探討74-86
• 4.4 結論86-87
• 參考文獻87-89
• 第5章 結論與建議89-91
• 5.1 結論89-90
• 5.2 建議90-91
• 作者簡介與科研成果91-92
• 致謝92-93

【參考文獻】

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