發(fā)布時(shí)間：2020-08-13 17:30

【摘要】：鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度高、散熱性能好等特點(diǎn),在汽車、通訊電子、航空航天上廣泛使用。但鎂合金耐蝕性差制約了其在實(shí)際領(lǐng)域中的應(yīng)用,通過化學(xué)鍍工藝在鎂合金表面形成化學(xué)鍍層成為鎂合金表面處理研究中的熱點(diǎn)。本文以AZ31鎂合金為實(shí)驗(yàn)材料,針對目前鎂合金化學(xué)鍍工藝存在的一些問題,在AZ31鎂合金基體上進(jìn)行Ni-P-MWNTs復(fù)合鍍,并討論各工藝參數(shù)對復(fù)合鍍層的影響。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、電化學(xué)工作站等儀器分析了鎂合金化學(xué)鍍層的表面形貌與性能,為用化學(xué)鍍的方法在鎂合金上功能性復(fù)合鍍增添理論依據(jù),對生產(chǎn)實(shí)踐提供參考依據(jù),提高鎂合金性能,拓寬鎂合金的使用范圍。主要研究結(jié)果如下:1)系統(tǒng)研究了化學(xué)鍍液各組分濃度以及工藝條件對AZ31鎂合金表面化學(xué)鍍過程的影響情況。得到AZ31鎂合金化學(xué)鍍Ni-P合金的最佳工藝條件為:NiSO_4·6H_2O18g·L~(-1),NaH_2PO_2·H_2O 22 g·L~(-1),C_6H_8O_7·H_2O 9 g·L~(-1),NH_4HF_2 20 g·L~(-1),pH值6.4,溫度82℃,HF(40%)10ml·L~(-1),硫脲1mg·L~(-1)。2)在化學(xué)鍍液中加入修飾后的MWNTs,形成能夠在一定時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定存在的化學(xué)復(fù)合鍍液,對鍍液中MWNTs的含量與DTAB/MWNTs對的鍍層中MWNTs含量的協(xié)同作用進(jìn)行了研究,溶液中MWNTs的濃度為1.2g·L~(-1)、DTAB/MWNTs為1時(shí),鍍層中MWNTs含量達(dá)到最大值,其質(zhì)量比大約為2.5 wt%。3)所得鎂合金化學(xué)復(fù)合鍍層呈亮黑色,表面光滑均勻,鍍層表面顆粒均勻,結(jié)合X射線衍射檢測,表明碳納米管已嵌入鍍層,MWNTs微粒分布均勻,無明顯孔隙缺陷,結(jié)合緊密。經(jīng)計(jì)算鍍速可達(dá)12~14μm·h~(-1);鍍層與基體結(jié)合力良好。4)AZ31鎂合金上的Ni-P-MWNTs復(fù)合鍍層對鎂合金起到了很好的防蝕效果。AZ31鎂合金基體自腐蝕電位為-1.36 V,鎂合金上Ni-P-MWNTs復(fù)合鍍層的自腐蝕電位約為-0.49 V,當(dāng)動(dòng)電位掃描進(jìn)入陽極區(qū),鈍化區(qū)間約為300 mV。對比鎂合金基體,Ni-P-MWNTs復(fù)合鍍層可以對鎂合金基體起到了良好的防蝕保護(hù)作用。運(yùn)用摩擦磨損試驗(yàn)法研究了鎂合金上Ni-P鍍層和Ni-P-MWNTs復(fù)合鍍層的摩擦性能,研究發(fā)現(xiàn)固體潤滑劑微粒MWNTs的復(fù)合進(jìn)入鍍層可以顯著地降低鍍層的摩擦系數(shù),Ni-P鍍層的摩擦系數(shù)絕對數(shù)值與變化波動(dòng)較Ni-P-MWNTs鍍層更大,Ni-P-MWNTs鍍層摩擦系數(shù)隨著時(shí)間的延長基本保持恒定。復(fù)合的MWNTs顆粒起到了明顯的潤滑、減摩作用,MWNTs顆粒的復(fù)合可以提高化學(xué)鍍層的潤滑性,在一定程度上降低了鍍層的磨損率。
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG174.4
【圖文】：

1鎂合金被認(rèn)為是最有潛力的材料[4]，可與 Al、Zn、Mn、Si 以及稀，人們開始對鎂元素熟知，鎂在生產(chǎn)電腦、U 盤、移動(dòng)電話、照圖 1.1 2008-2016 年中國原鎂及鎂合金產(chǎn)量增長趨勢圖（單位：千噸

酸 分析純 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公水 分析純 沈陽力誠試劑廠酸 分析純 沈陽力誠試劑廠酸 分析純 上海試劑三廠酸 分析純 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公化鈉 分析純 沈陽試劑一廠pH 值使用雷磁pHB-4 型數(shù)顯精密pH計(jì)和上海精密科學(xué)儀器有試紙進(jìn)行測量。學(xué)鍍之后的試樣利用 Princeton PARSTAT 2273 測試系統(tǒng)和德國 Z學(xué)工作站設(shè)備對其進(jìn)行耐腐蝕性能檢驗(yàn)和測試。自上海的 71 型硬度計(jì)對鍍層進(jìn)行硬度測定。工藝路線

0410VA ρt= × （μm·h-1），m 和 m0分別為鍍前和鍍后試鍍覆蓋的面積（cm2），ρ是化學(xué)鍍層密度h）。測0 標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過熱震的試驗(yàn)方法和銼刀試驗(yàn)對在 250±10℃電爐中保溫 1h，取出后立即放剝落，以及沿 45 度挫試其非主要表面，露有剝落起皮情況。 評(píng)估測定 71 型硬度計(jì)對鍍層的 HV 測定評(píng)估。顯微品的表面，方棱錐壓痕就會(huì)出現(xiàn)。然后測線長度。兩條對角線的平均線。鍍層硬度的

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2792300