本文關(guān)鍵詞：鏡面不銹鋼帶單面覆多層鎳材料的工藝研究

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【摘要】：我國扣式電池現(xiàn)狀與國外還存在很大的差距,造成這差距的一個重要的原因就是殼蓋材料品質(zhì)與國外相差甚遠(yuǎn)。傳統(tǒng)的扣式電池外殼采用鍍鎳鋼帶沖壓而成,這種外殼在耐腐性、抗劃傷等指標(biāo)上均達(dá)不到高端扣式鋰電的要求。高端扣式電池需要在外表沖刻商標(biāo)、電池參數(shù)等字樣,若表面過于粗糙,會使其上面的沖刻字樣不清晰。因此,本文采用粗糙度小于0.8μm的鏡面不銹鋼帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼帶,開發(fā)出高平整度的鏡面不銹鋼電鍍工藝。文中在鍍層結(jié)構(gòu)方面,設(shè)計了多層鎳薄膜結(jié)構(gòu),采用直流、脈沖、噴射電鍍相結(jié)合的方式在鏡面不銹鋼表面制備了多層鎳薄膜,重點(diǎn)對鏡面不銹鋼鍍鎳的工藝進(jìn)行研究,通過測試分析鍍層與鏡面不銹鋼帶的結(jié)合力、材料的耐腐蝕性能、導(dǎo)電率等探尋最佳的工藝參數(shù),為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo)。本論文具體研究內(nèi)容如下:(1)為了增強(qiáng)鍍層與鏡面不銹鋼帶的結(jié)合力、提高耐蝕性能,論文選取了鏡面不銹鋼帶為基材,設(shè)計了多層鎳鍍層結(jié)構(gòu)。具體是底層為暗鎳層薄膜,中間層為半光鎳層薄膜,表層為全光鎳薄膜的不同尺寸的多層膜結(jié)構(gòu),每層材料的厚度可控,多層鎳薄膜的排列組合,有助于減少應(yīng)力集中的狀態(tài),可以使每層薄膜之間的應(yīng)力分布更加均勻,從而是材料整體具有高的強(qiáng)度,表現(xiàn)出優(yōu)秀的抗塑性變形的能力。(2)利用直流、脈沖、噴射三種電鍍相結(jié)合的方式,成功的在430鏡面不銹鋼帶上鍍覆暗鎳、半光鎳、全光鎳多層鎳薄膜結(jié)構(gòu)。利用SEM、XRD、AFM等測試方法,研究了電流密度、pH值、溫度和鎳離子濃度等鍍鎳工藝參數(shù)對430不銹鋼單面鍍多層鎳帶物相結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明由里及表鍍層晶粒尺寸逐漸減小,減小了各膜層之間的內(nèi)應(yīng)力與空隙率,使得整體鍍層結(jié)構(gòu)更加致密,有助于耐腐蝕性的提高。(3)在鍍鎳工藝對多層鎳薄膜物相結(jié)構(gòu)影響研究的基礎(chǔ)上,論文研究了電流密度、溫度、pH等鍍鎳工藝參數(shù)對430鏡面不銹鋼單面覆多層鎳材料的耐腐蝕性、電導(dǎo)率等的影響。結(jié)果表明:影響鍍層與基底結(jié)合力的關(guān)鍵因素是預(yù)鍍鎳過程,并且當(dāng)預(yù)鍍鎳電流密度≥0.5A/dm2、時間≥6s,才能保證結(jié)合力良好;pH對材料的耐腐蝕性能影響最大,當(dāng)pH為4.3時耐腐蝕性能最佳。綜上所述本文通過多層鎳薄膜鍍層的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高了材料整體的致密性與結(jié)合力,從而提高了材料整體的耐腐蝕性能。其中脈沖噴射電鍍方式的引入還能提高陰極極限電流密度,對今后的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是非常有益的。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ153;TG174.4

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本文編號：1293909