本文關(guān)鍵詞：化學沉積鎳基合金結(jié)合力研究

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【摘要】：本文采用化學沉積法,首先以ABS板為基底化學沉積鎳磷合金鍍層,研究基體表面狀態(tài)對鍍層結(jié)合力的影響。其次在銅基體上化學沉積Ni-Zn-P合金鍍層,研究鍍覆工藝對沉積速率、鍍層內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合力的影響。最后研究熱處理對鍍層結(jié)構(gòu)、顯微硬度、鍍層內(nèi)應(yīng)力以及鍍層結(jié)合力的影響。利用掃描電鏡(SEM)、粗糙度儀、數(shù)顯顯微硬度計、X射線衍射分析(XRD)等現(xiàn)代測試手段,對基體和鍍層的性能進行了研究。具體研究內(nèi)容和實驗結(jié)果如下:(1)以ABS塑料為基體,研究粗化時間對基體表面形貌、粗糙度和化學成分的影響,以及粗化和活化對鍍層結(jié)合力的影響規(guī)律。結(jié)果表明,200ml/L的硫酸與400g/L的鉻酐水溶液進行粗化處理,基體表面出現(xiàn)孔徑很小的微孔,隨著粗化時間的延長,微孔慢慢變大,延長到40分鐘時部分區(qū)域會出現(xiàn)較大的凹坑;基體表面粗糙度呈增大趨勢,表面生成新的基團,粗化時間20min到30min為宜�；罨瘯r間為15min時,延長粗化時間,鍍層與基體結(jié)合強度不斷增大;粗化時間為20min時,延長活化時間,鍍層結(jié)合力先增大后趨向穩(wěn)定。(2)以純銅片為基體,化學沉積Ni-Zn-P合金鍍層。采用單因素實驗,研究主鹽硫酸鎳含量、還原劑次亞磷酸鈉含量、鍍液溫度以及鍍液pH值對沉積速率、鍍層內(nèi)應(yīng)力以及鍍層結(jié)合力的影響。結(jié)果表明①對沉積速率的影響,隨著NiSO4·7H20濃度的增大,沉積速率呈增大趨勢;當Na2H2PO2·H20濃度低于25g/L時,隨著濃度的增加,沉積速率不斷增大;隨著鍍液溫度的升高,沉積速率呈增大趨勢;隨著pH值的增大,沉積速率增大。②對內(nèi)應(yīng)力的影響,當NiSO4·7H20濃度小于25g/L,隨著NiSO4·7H20濃度的增大,內(nèi)應(yīng)力逐漸增大,NiSO4·7H20濃度大于25g/L,內(nèi)應(yīng)力急劇減小;隨著Na2H2PO2·H20濃度的增大,鍍層內(nèi)應(yīng)力先增大后減小;隨著溫度升高,Ni-Zn-P合金鍍層內(nèi)應(yīng)力呈上升趨勢;隨著pH升高,鍍層內(nèi)應(yīng)力增大。③對結(jié)合力的影響,隨著NiSO4·7H20濃度的增大,鍍層結(jié)合力逐漸較小,當NiSO4·7H20濃度增大到25g/L時,鍍層結(jié)合力趨向12.44MPa不變;當Na2H2PO2·H20小于20g/L,Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力鍍層保持在12.44MPa左右,當Na2H2PO2·H20大于20g/L,Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力呈增加趨勢;隨著溫度升高,Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力呈上升趨勢;當pH10時,隨著pH升高,鍍層結(jié)合力基本保持不變,當pH10時,鍍層結(jié)合力急劇減小。(3)研究熱處理對化學沉積Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)構(gòu)、硬度、內(nèi)應(yīng)力以及結(jié)合力的影響。結(jié)果表明,鍍態(tài)下鍍層由非晶相和鎳的固溶體組成,且隨著溫度的升高,硬度增大。100℃到300℃的熱處理是有利于降低鍍層內(nèi)應(yīng)力,處理時間長短內(nèi)應(yīng)力減小的幅度不同,經(jīng)過300℃×1h的熱處理,內(nèi)應(yīng)力減小至111.36MPa,經(jīng)過300℃×4h的熱處理,內(nèi)應(yīng)力減小至70.38MPa;保溫1h隨爐冷卻至室溫,隨著溫度的升高,鍍層結(jié)合力逐漸增大,保溫4h隨爐冷卻至室溫,隨著溫度的升高,鍍層結(jié)合力先增大后減小。
【關(guān)鍵詞】：化學沉積 鍍層結(jié)合力 表面狀態(tài) 鍍覆工藝 熱處理 內(nèi)應(yīng)力
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 課題的研究背景12
• 1.2 鍍層結(jié)合力12-19
• 1.2.1 化學沉積鎳基合金結(jié)合力的影響因素13
• 1.2.2 化學沉積鎳基合金結(jié)合力的測試方法13-15
• 1.2.3 化學沉積鎳基合金結(jié)合力的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3 鍍層內(nèi)應(yīng)力19-22
• 1.3.1 化學沉積鎳基合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的形成原因19-20
• 1.3.2 化學沉積鎳基合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響因素20-21
• 1.3.3 化學沉積鎳基合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的測定方法21-22
• 1.3.4 鍍層內(nèi)應(yīng)力對鍍層性能的影響22
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及意義22-23
• 1.4.1 課題研究的主要內(nèi)容22
• 1.4.2 課題的研究意義22-23
• 第二章 實驗及測試分析方法23-31
• 2.1 實驗基本工藝流程及實驗儀器與藥品23-26
• 2.1.1 實驗基本工藝流程23-24
• 2.1.2 實驗儀器與藥品24-26
• 2.2 測試與分析方法26-31
• 2.2.1 沉積速率26
• 2.2.2 鍍層形貌分析及成分分析26
• 2.2.3 ABS基體表面粗糙度表征26-27
• 2.2.4 紅外分析27
• 2.2.5 鍍層內(nèi)應(yīng)力測定27-28
• 2.2.6 鍍層結(jié)合力測定28-29
• 2.2.7 鍍層硬度測試29-30
• 2.2.8 鍍層物相分析30-31
• 第三章 表面狀態(tài)對ABS塑料化學沉積Ni-P合金鍍層結(jié)合力的影響31-43
• 3.1 前言31
• 3.2 ABS塑料化學沉積前處理31-36
• 3.2.1 去除表面內(nèi)應(yīng)力31
• 3.2.2 除油31-32
• 3.2.3 酸洗32
• 3.2.4 粗化處理32-34
• 3.2.5 中和還原34
• 3.2.6 敏化34
• 3.2.7 活化34-35
• 3.2.8 解膠35
• 3.2.9 化學沉積35-36
• 3.3 粗化對ABS塑料以及鍍層結(jié)合力的影響36-40
• 3.3.1 粗化時間對ABS表面形貌的影響36-37
• 3.3.2 粗化時間對ABS表面粗糙度的影響37-38
• 3.3.3 粗化對ABS表面化學成分的影響38-39
• 3.3.4 粗化時間對Ni-P合金鍍層結(jié)合力的影響39-40
• 3.4 活化對ABS塑料以及Ni-P合金鍍層結(jié)合力的影響40-42
• 3.4.1 活化對ABS塑料表面形貌的影響40
• 3.4.2 活化時間對鍍層結(jié)合力的影響40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 鍍覆工藝對Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力的影響43-57
• 4.1 前言43
• 4.2 硫酸鎳含量對Ni-Zn-P合金鍍層的影響43-46
• 4.2.1 硫酸鎳含量對沉積速率的影響43-44
• 4.2.2 硫酸鎳含量對Ni-Zn-P合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響44-45
• 4.2.3 硫酸鎳含量對Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力的影響45-46
• 4.3 次亞磷酸鈉含量對Ni-Zn-P合金鍍層的影響46-48
• 4.3.1 次亞磷酸鈉含量對沉積速率的影響46-47
• 4.3.2 次亞磷酸鈉含量對Ni-Zn-P合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響47-48
• 4.3.3 次亞磷酸鈉含量對Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力的影響48
• 4.4 鍍液溫度對Ni-Zn-P合金鍍層的影響48-51
• 4.4.1 鍍液溫度對沉積速率的影響48-49
• 4.4.2 鍍液溫度對鍍層形貌的影響49
• 4.4.3 鍍液溫度對Ni-Zn-P合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響49-50
• 4.4.4 鍍液溫度對Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力的影響50-51
• 4.5 鍍液pH對Ni-Zn-P合金鍍層的影響51-54
• 4.5.1 鍍液pH對沉積速率的影響51-52
• 4.5.2 鍍液pH對鍍層形貌的影響52-53
• 4.5.3 鍍液pH對Ni-Zn-P合金鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響53-54
• 4.5.4 鍍液pH對Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力的影響54
• 4.6 本章小結(jié)54-57
• 第五章 熱處理對化學沉積鎳基合金鍍層結(jié)合力的影響57-64
• 5.1 前言57
• 5.2 熱處理對鍍層結(jié)構(gòu)的影響57-60
• 5.3 熱處理對鍍層硬度的影響60-61
• 5.4 熱處理對化學沉積Ni-Zn-P鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響61-62
• 5.5 熱處理對化學沉積Ni-Zn-P鍍層結(jié)合力的影響62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-71
• 致謝71-72
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：991050