環(huán)保性前處理與外加磁場對鎂合金化學鍍Ni-P鍍層性能影響的研究
發(fā)布時間:2021-03-29 09:50
鎂合金具有低密度、高強度、高剛度、減振和電磁屏蔽等特性,廣泛應(yīng)用于需要結(jié)構(gòu)輕量化的各個領(lǐng)域,如汽車工業(yè)、航空航天、武器裝備和電子產(chǎn)品等。然而,高化學反應(yīng)性和耐腐蝕性差大大限制了鎂合金的使用。因此,通常需要進行保護性處理以改善鎂合金材料在不同環(huán)境中的適應(yīng)性。鎂及其合金在大氣中暴露時,鎂會迅速形成多孔、粘結(jié)性差、不均勻的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽薄膜,這些薄膜不能提供令人滿意的腐蝕保護。因此,鎂合金必須進行表面改性和表面涂層,這是一種有效的保護手段,使基礎(chǔ)材料與環(huán)境隔離以提高耐腐蝕性。通過化學鍍對鎂合金進行表面處理,可在鎂合金表面形成耐磨耐蝕、厚度均勻符合人們需求的鍍層,許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是現(xiàn)在運用的鎂合金化學鍍鎳技術(shù)過程中會產(chǎn)生大量污染環(huán)境的Cr6+,會對人體和環(huán)境造成威脅和傷害。所以,本文探索了改變變量對鎂合金直接化學鍍鎳工藝的影響以及綠色環(huán)保前處理工藝。本課題運用控制變量法,運用化學鍍技術(shù)在鎂合金基體的表面制備鎳磷鍍層。通過改變施鍍時間、施鍍溫度、鍍液pH值、熱處理溫度、磁場強度、磁場方式、前處理工藝等方法來研究不同因素對鍍層性能的影響。對獲得的鎂合金鎳磷鍍層進行性能表征,利用光學顯...
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鎂合金輪胎Fig.1.1Magnesiumalloytire
轄鴆牧系姆苫?謚亓糠矯嬗攀坪艽螅?減少經(jīng)濟消耗。但是鎂合金的防腐蝕性能需要人們更加關(guān)注和發(fā)展。另外,鎂合金還應(yīng)用在生物方面,因為鎂元素對人體無害,許多人造人體植入件都是使用鎂合金制造。因為鎂合金與人體骨骼力學性能相差不多,對于體內(nèi)骨頭固定具有積極作用,所以鎂合金還被作用骨科材料的原料(如圖1-2所示)。因為鎂合金質(zhì)量輕、優(yōu)良的散熱抗震性等優(yōu)勢使它被廣泛應(yīng)用在電子科技產(chǎn)品中,使用鎂合金生產(chǎn)出的電子產(chǎn)品具有輕薄,穩(wěn)定的性能,抵抗外界干擾等優(yōu)勢[4]。圖1.1鎂合金輪胎Fig.1.1Magnesiumalloytire圖1.2鎂合金人造骨骼Fig.1.2Magnesiumalloyartificialskeleton1.2.3鎂合金的缺陷(1)易燃燒性。鎂元素比較活潑,無論高溫還是常溫固態(tài)條件,當鎂與大氣發(fā)生接觸時,會與大氣中的氧及水發(fā)生氧化反應(yīng)生成一層氧化物薄膜,生成的導熱性差的氧化鎂導致熱量聚集進一步發(fā)生氧化反應(yīng),而且氧化鎂不能阻隔空氣氧進去發(fā)生反應(yīng)。在高溫的環(huán)境下會發(fā)生強烈的反應(yīng)甚至會發(fā)生自燃的現(xiàn)象,鎂合金需要一直在的生產(chǎn)過程要一直在氬氣的保護下時。對于鎂合金的熔煉工藝,廠家必須嚴格
環(huán)保性前處理對鎂合金化學鍍Ni-P鍍層性能影響的研究20圖2-1恒溫水浴鍋圖2-2恒溫水浴和磁性裝置Fig.2-1ConstanttemperaturewaterbathFig.2-2Constanttemperaturewaterbathandmagneticdevice2.3磁場強度和方向的測定本次試驗磁場強度及方向的測定主要使用FB400型螺線管磁場測定儀來實現(xiàn),裝置示意圖如下圖2-3所示:圖2-3FB400型螺線管磁場測定儀Fig.2-3FB400typesolenoidmagneticfieldmeasuringinstrument霍爾效應(yīng)是目前被廣泛使用的用來研究半導體材料、測量長直螺線管磁場磁場強度重要的方法。FB400型螺線管磁場測定儀的工作原理是以新型的塑封砷化鎵霍爾元件作為試驗測量探頭,該設(shè)備的特點主要有傳感器靈敏度比較高,操作方便,工作電流校實際應(yīng)用時,霍爾元件會產(chǎn)生剩余電壓,為了避免霍爾元件產(chǎn)生的剩余電壓影響,通常會在零磁場條件下,使用電壓補償法去消除其剩余電壓。在本次試驗測量時,為了消除霍爾元件的副效應(yīng)的不利影響,采取的方法是改變Is的方向的同時也改變B的方向,此時認為K1,K2開關(guān)朝上時為正,然后分別記下并分析電勢差數(shù)據(jù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金表面Ni+C涂層的耐腐蝕與耐磨性能研究[J]. 馮凱,李鑄國,張超. 表面技術(shù). 2017(03)
[2]鎂合金表面改性技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 林銳,劉朝輝,王飛,賈藝凡,丁逸棟,班國東,李振強. 表面技術(shù). 2016(04)
[3]施鍍時間對化學鍍鎳液阻抗譜及鍍層表面形貌的影響[J]. 謝治輝,余剛. 材料導報. 2014(S2)
[4]鍍液中SiC含量對化學鍍Ni-P-SiC復合鍍層結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 王慧龍,竇勇,傅強,譚凱元,劉凌云. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2014(04)
[5]溫度對AZ91D鎂合金化學鍍鎳層結(jié)構(gòu)和耐蝕性能的影響[J]. 李國華,郝建民,陳永楠,陳宏. 鑄造技術(shù). 2014(02)
[6]鎂及鎂合金功能材料的研究進展[J]. 陳先華,耿玉曉,劉娟. 材料科學與工程學報. 2013(01)
[7]AZ91D鎂合金用復合緩蝕劑緩蝕行為的研究[J]. 周必芳,周勇,方坤,熊金平. 電鍍與精飾. 2012(12)
[8]鎂合金化學鍍Ni-Cu-P,Ni-Ce-P鍍層耐蝕性能的研究[J]. 董世知,周鵬,李智超. 電鍍與環(huán)保. 2012(01)
[9]鎂合金應(yīng)用及發(fā)展論述[J]. 劉文龍,王淑琴. 才智. 2011(27)
[10]鎂合金的特點及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 屈偉平,高崧. 金屬世界. 2011(02)
博士論文
[1]鋁、鎂合金化學鍍鎳機理與工藝研究[D]. 陳晉日(TRAN TAN NHAT).湖南大學 2012
[2]AZ91D鎂合金化學鍍鎳基合金的微觀結(jié)構(gòu)與耐腐蝕性能[D]. 張文雪.吉林大學 2008
碩士論文
[1]外加磁場對不同基體材料表面化學鍍工藝的影響研究[D]. 高洪江.青島科技大學 2016
[2]鎂合金表面轉(zhuǎn)化膜—化學鍍 Ni-P 層的制備及耐蝕性研究[D]. 石琴.西安科技大學 2015
[3]鎂合金化學鍍鎳沉積效率和次亞磷酸鈉還原效率的研究[D]. 孫瑞雪.湖南大學 2014
[4]AZ91D鎂合金化學鍍工藝研究[D]. 李曉曄.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]AZ91D鎂合金直接化學鍍鎳工藝與性能研究[D]. 白清友.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]AZ91D鎂合金化學鍍Ni-W-P工藝及性能研究[D]. 朱崇偉.哈爾濱工程大學 2012
[7]鎂合金化學鍍鎳溶液添加劑的研究[D]. 邵穎.沈陽理工大學 2012
[8]鎂合金化學鍍鎳影響因素及機理研究[D]. 丁培培.浙江大學 2008
[9]AZ91D鎂合金化學鍍Ni-P及Ni-W-P的研究[D]. 何金國.吉林大學 2006
本文編號:3107360
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鎂合金輪胎Fig.1.1Magnesiumalloytire
轄鴆牧系姆苫?謚亓糠矯嬗攀坪艽螅?減少經(jīng)濟消耗。但是鎂合金的防腐蝕性能需要人們更加關(guān)注和發(fā)展。另外,鎂合金還應(yīng)用在生物方面,因為鎂元素對人體無害,許多人造人體植入件都是使用鎂合金制造。因為鎂合金與人體骨骼力學性能相差不多,對于體內(nèi)骨頭固定具有積極作用,所以鎂合金還被作用骨科材料的原料(如圖1-2所示)。因為鎂合金質(zhì)量輕、優(yōu)良的散熱抗震性等優(yōu)勢使它被廣泛應(yīng)用在電子科技產(chǎn)品中,使用鎂合金生產(chǎn)出的電子產(chǎn)品具有輕薄,穩(wěn)定的性能,抵抗外界干擾等優(yōu)勢[4]。圖1.1鎂合金輪胎Fig.1.1Magnesiumalloytire圖1.2鎂合金人造骨骼Fig.1.2Magnesiumalloyartificialskeleton1.2.3鎂合金的缺陷(1)易燃燒性。鎂元素比較活潑,無論高溫還是常溫固態(tài)條件,當鎂與大氣發(fā)生接觸時,會與大氣中的氧及水發(fā)生氧化反應(yīng)生成一層氧化物薄膜,生成的導熱性差的氧化鎂導致熱量聚集進一步發(fā)生氧化反應(yīng),而且氧化鎂不能阻隔空氣氧進去發(fā)生反應(yīng)。在高溫的環(huán)境下會發(fā)生強烈的反應(yīng)甚至會發(fā)生自燃的現(xiàn)象,鎂合金需要一直在的生產(chǎn)過程要一直在氬氣的保護下時。對于鎂合金的熔煉工藝,廠家必須嚴格
環(huán)保性前處理對鎂合金化學鍍Ni-P鍍層性能影響的研究20圖2-1恒溫水浴鍋圖2-2恒溫水浴和磁性裝置Fig.2-1ConstanttemperaturewaterbathFig.2-2Constanttemperaturewaterbathandmagneticdevice2.3磁場強度和方向的測定本次試驗磁場強度及方向的測定主要使用FB400型螺線管磁場測定儀來實現(xiàn),裝置示意圖如下圖2-3所示:圖2-3FB400型螺線管磁場測定儀Fig.2-3FB400typesolenoidmagneticfieldmeasuringinstrument霍爾效應(yīng)是目前被廣泛使用的用來研究半導體材料、測量長直螺線管磁場磁場強度重要的方法。FB400型螺線管磁場測定儀的工作原理是以新型的塑封砷化鎵霍爾元件作為試驗測量探頭,該設(shè)備的特點主要有傳感器靈敏度比較高,操作方便,工作電流校實際應(yīng)用時,霍爾元件會產(chǎn)生剩余電壓,為了避免霍爾元件產(chǎn)生的剩余電壓影響,通常會在零磁場條件下,使用電壓補償法去消除其剩余電壓。在本次試驗測量時,為了消除霍爾元件的副效應(yīng)的不利影響,采取的方法是改變Is的方向的同時也改變B的方向,此時認為K1,K2開關(guān)朝上時為正,然后分別記下并分析電勢差數(shù)據(jù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金表面Ni+C涂層的耐腐蝕與耐磨性能研究[J]. 馮凱,李鑄國,張超. 表面技術(shù). 2017(03)
[2]鎂合金表面改性技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 林銳,劉朝輝,王飛,賈藝凡,丁逸棟,班國東,李振強. 表面技術(shù). 2016(04)
[3]施鍍時間對化學鍍鎳液阻抗譜及鍍層表面形貌的影響[J]. 謝治輝,余剛. 材料導報. 2014(S2)
[4]鍍液中SiC含量對化學鍍Ni-P-SiC復合鍍層結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 王慧龍,竇勇,傅強,譚凱元,劉凌云. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2014(04)
[5]溫度對AZ91D鎂合金化學鍍鎳層結(jié)構(gòu)和耐蝕性能的影響[J]. 李國華,郝建民,陳永楠,陳宏. 鑄造技術(shù). 2014(02)
[6]鎂及鎂合金功能材料的研究進展[J]. 陳先華,耿玉曉,劉娟. 材料科學與工程學報. 2013(01)
[7]AZ91D鎂合金用復合緩蝕劑緩蝕行為的研究[J]. 周必芳,周勇,方坤,熊金平. 電鍍與精飾. 2012(12)
[8]鎂合金化學鍍Ni-Cu-P,Ni-Ce-P鍍層耐蝕性能的研究[J]. 董世知,周鵬,李智超. 電鍍與環(huán)保. 2012(01)
[9]鎂合金應(yīng)用及發(fā)展論述[J]. 劉文龍,王淑琴. 才智. 2011(27)
[10]鎂合金的特點及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 屈偉平,高崧. 金屬世界. 2011(02)
博士論文
[1]鋁、鎂合金化學鍍鎳機理與工藝研究[D]. 陳晉日(TRAN TAN NHAT).湖南大學 2012
[2]AZ91D鎂合金化學鍍鎳基合金的微觀結(jié)構(gòu)與耐腐蝕性能[D]. 張文雪.吉林大學 2008
碩士論文
[1]外加磁場對不同基體材料表面化學鍍工藝的影響研究[D]. 高洪江.青島科技大學 2016
[2]鎂合金表面轉(zhuǎn)化膜—化學鍍 Ni-P 層的制備及耐蝕性研究[D]. 石琴.西安科技大學 2015
[3]鎂合金化學鍍鎳沉積效率和次亞磷酸鈉還原效率的研究[D]. 孫瑞雪.湖南大學 2014
[4]AZ91D鎂合金化學鍍工藝研究[D]. 李曉曄.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]AZ91D鎂合金直接化學鍍鎳工藝與性能研究[D]. 白清友.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]AZ91D鎂合金化學鍍Ni-W-P工藝及性能研究[D]. 朱崇偉.哈爾濱工程大學 2012
[7]鎂合金化學鍍鎳溶液添加劑的研究[D]. 邵穎.沈陽理工大學 2012
[8]鎂合金化學鍍鎳影響因素及機理研究[D]. 丁培培.浙江大學 2008
[9]AZ91D鎂合金化學鍍Ni-P及Ni-W-P的研究[D]. 何金國.吉林大學 2006
本文編號:3107360
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