本文關(guān)鍵詞：Ni-Fe-W三元合金鍍層制備及鍍層性能研究

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【摘要】：通過(guò)電沉積方法制備的Ni-Fe-W三元合金鍍層,與基體連接良好,鍍層硬度高,具備較好的耐磨性且導(dǎo)熱性良好。這種鍍層應(yīng)用在結(jié)晶器上可以有效地提高結(jié)晶器的使用壽命,節(jié)約能源,而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,具有廣泛的應(yīng)用前景。本文在國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此合金鍍層研究的基礎(chǔ)上,對(duì)制備N(xiāo)i-Fe-W三元合金鍍層進(jìn)行了工藝研究。本文以鎢酸鈉、氨基磺酸鎳、氯化亞鐵作為主鹽,配合使用絡(luò)合劑檸檬酸鈉,緩沖劑硼酸,穩(wěn)定劑抗壞血酸,去應(yīng)力劑糖精以及表面活性劑十二烷基硫酸鈉。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)確定最佳配方和工藝參數(shù)為:0.1 g/L的十二烷基硫酸鈉(C12H25NaO4S),糖精0.5 g/L,氨基磺酸鎳(Ni(NH2SO3)2?4H2O)280 g/L,抗壞血酸(C6H8O6)2 g/L,氯化亞鐵(FeCl2?4H2O)2.9 g/L,硼酸(H3BO3)40 g/L,檸檬酸鈉(C6H5NaO7?2H2O)40 g/L,鎢酸鈉(Na2WO4?2H2O)40 g/L;pH值3.5~4.5,電流密度是1~2 A/dm2,溫度55~65℃。對(duì)鍍液的性能進(jìn)行了測(cè)試:陰極電流效率為68.39%,分散能力為75%,深鍍能力為100%,結(jié)果顯示鍍液性能良好。測(cè)定鍍層性能,對(duì)鍍層表面形貌、相結(jié)構(gòu)和耐蝕性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:鍍層均勻致密呈晶態(tài)結(jié)構(gòu),主要由FeNi3相和Fe0.64Ni0.36相組成。在銅基體上電沉積一層Ni-Fe-W三元合金鍍層,有效地提高了銅的耐蝕性。此外,還研究了鍍液中不同F(xiàn)e2+、WO42-濃度以及電流密度對(duì)鍍層成分和性能的影響。結(jié)果顯示:隨著Fe2+濃度的增加,鍍層硬度、沉積速率降低,當(dāng)Fe2+濃度達(dá)到3.6 g/L時(shí),電流效率最大為74.23%。鍍層中的鎢元素含量及鍍層的顯微硬度隨著WO42-濃度的增加而增加,在WO42-濃度為40 g/L時(shí),沉積速率最大為8.67?m/h,電流密度增加,鍍層硬度、鍍層中的鐵、鎢含量也增加,在電流密度為1.5A/dm2時(shí),電流效率最高為73.64%。
【關(guān)鍵詞】：電沉積 Ni-Fe-W合金 鍍液成分 鍍層
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 選題背景及意義11
• 1.2 電鍍合金11-15
• 1.2.1 電鍍及鍍層11-12
• 1.2.2 電鍍合金鍍層的特點(diǎn)12-13
• 1.2.3 合金電沉積的過(guò)程13-15
• 1.2.4 合金電沉積的應(yīng)用與發(fā)展15
• 1.3 Ni-Fe合金鍍層的研究15-17
• 1.3.1 鎳基合金鍍層的研究發(fā)展15-16
• 1.3.2 Ni-Fe合金鍍層的研究進(jìn)展16-17
• 1.4 Ni-Fe-W合金的性能及制備方法17-18
• 1.4.1 電鍍Ni-Fe-W合金鍍液及工藝條件17
• 1.4.2 Ni-Fe-W合金電鍍研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容及目的18-19
• 第2章 試驗(yàn)材料及方法19-25
• 2.1 試驗(yàn)材料19-20
• 2.1.1 化學(xué)試劑19
• 2.1.2 陽(yáng)極材料19-20
• 2.1.3 陰極材料20
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20
• 2.2 試樣處理20-22
• 2.2.1 鍍前處理20-22
• 2.2.2 鍍后處理22
• 2.3 試驗(yàn)方法22-25
• 2.3.1 鍍層沉積速率22-23
• 2.3.2 鍍層顯微硬度23
• 2.3.3 鍍層結(jié)合力23
• 2.3.4 鍍層成分及形貌分析23
• 2.3.5 鍍層相結(jié)構(gòu)分析23-24
• 2.3.6 鍍層耐蝕性測(cè)量24-25
• 第3章 Ni-Fe-W合金電鍍工藝研究25-44
• 3.1 Ni-Fe-W合金鍍液及工藝條件的確定25-38
• 3.1.1 正交試驗(yàn)25-29
• 3.1.2 工藝參數(shù)的確定29-38
• 3.1.3 結(jié)論38
• 3.2 鍍液性能38-40
• 3.2.1 陰極電流效率38-39
• 3.2.2 鍍液的分散能力39-40
• 3.2.3 鍍液的深鍍能力40
• 3.3 鍍層性能40-43
• 3.3.1 鍍層的微觀形貌41
• 3.3.2 鍍層的耐蝕性分析41-42
• 3.3.3 鍍層的相結(jié)構(gòu)分析42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 溶液中Fe~(2+)、WO_4~(2-)濃度與電流密度對(duì)鍍層的影響44-55
• 4.1 溶液中Fe~(2+)濃度對(duì)Ni-Fe-W合金鍍層的影響44-47
• 4.1.1 Fe~(2+)濃度對(duì)鍍層鐵含量的影響44-45
• 4.1.2 Fe~(2+)濃度對(duì)鍍層硬度的影響45
• 4.1.3 Fe~(2+)濃度對(duì)電流效率的影響45-46
• 4.1.4 Fe~(2+)濃度對(duì)沉積速率的影響46-47
• 4.2 WO_4~(2-)濃度對(duì)Ni-Fe-W合金鍍層的影響47-50
• 4.2.1 WO_4~(2-)濃度對(duì)沉積速率的影響47-48
• 4.2.2 WO_4~(2-)濃度對(duì)鍍層硬度的影響48-49
• 4.2.3 WO_4~(2-)濃度對(duì)鍍層鎢含量的影響49-50
• 4.2.4 WO_4~(2-)濃度對(duì)電流效率的影響50
• 4.3 電流密度對(duì)Ni-Fe-W合金鍍層的影響50-53
• 4.3.1 電流密度對(duì)沉積速率的影響51
• 4.3.2 電流密度對(duì)鍍層硬度的影響51-52
• 4.3.3 電流密度對(duì)鍍層鐵、鎢含量的影響52-53
• 4.3.4 電流密度對(duì)電流效率的影響53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：986695