1.1 實驗工藝流程 # A7 Y4 U! s2 {5 [' q; e
試樣制備→配制除油溶液→化學除油→水洗→侵蝕→水洗→超聲波水洗→去離子水洗→一次鋟鋅→水洗→退鋅→水洗→超聲波水洗→去離子水洗→二次鋟鋅→水洗→去離子水洗→堿性鍍→水洗→酸性鍍→去離子水洗→吹干→冷卻
: S1 P D2 V) \! L 1.2 除油配方及工藝 / g. B" @; o* D ]& Y
除油:Na3PO4•12H2O (30 g/L)NaCO3 (30 g/L)溫度(65℃) 時間(3min) + ~! L1 r8 R# a" {3 E8 F
1.3 浸鋅配方及工藝 % R! L! c: d% R( O
ZnSO4(40g/l )NaOH(90g/l )NaF(1g/l )Fecl3(1g/l )KNaC4O4H406(10g/L ), ?! V& K9 F: ]1 ^
溫度(42℃)一次浸鋅時間(90S)二次浸鋅時間(18S)
0 ^- p" X3 E( `, V+ N! R 1.4 鍍液配方與工藝 + S9 I" c* n" R' C( c$ V. x
堿性預鍍液NiSO4•6H2O(30g/l)NaH2PO2•H2O(25g/l)NH4C6H5O7 •H2O(100g/l)溫度(65℃) PH值(8.2)施鍍時間(8min) / L1 N/ x" @2 z) Y& X
酸性鍍液NiSO4•6H2O(30g/l) NaH2PO2•H2O(25g/l) NH4C6H5O7 •H2O(10g/l)+ @/ @4 ^( @* l! q7 h" m: R4 ~
乳酸C3H6O3(40ml/l) NaC2H302(10g/ L) 溫度(85℃) PH值(4.8)施鍍時間(120min) 2 實驗結果與分析
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7 r8 y M0 w4 h6 A3 U$ p 2.1 鍍層表面形貌及硬度 9 P3 B, t/ z) }1 o% h
鍍層表面為致密的胞狀、非晶態結構。小胞之間有明顯的界線,界線基本為直線,說明小胞在長大的過程中相互受到擠壓而發生了變形,鍍層中存在應力。鍍層的含磷量為13.1%,鍍層硬度可達686HV。
, ^, X5 P) t! w 溫度是影響化學鍍沉積速率的最重要因。化學鍍的催化反應一般只能在加熱條件下發生,溫度升高,離子擴散速度加快,反應活性增強,當溫度高于50℃時,基體表面才有少量氣泡生成,化學鍍鎳磷合金才能進行,隨溫度升高基體表面可見明顯鍍層。反應溫度低于80℃時,沉積速率較慢;溫度高于80℃,基體表面有大量氣泡生成,沉積速率變快;當溫度高于95℃時,鍍液發生分解,鍍液迅速變黑,產生大量氣泡,在燒杯底部出現黑色沉淀。
( ]) N/ I& I. Z0 A 2.2 pH值對鍍速的影響 4 J" h: j4 n0 h7 s4 e
在酸性化學鍍液中,pH是影響沉積速率的重要因素之一。在化學鍍過程中,隨著反應的進行,H+不斷的生成,鍍液的pH值不斷降低,使沉積速率受到影響,因此在施鍍過程中必須隨時補充堿液來調整pH值在正常的工藝范圍內。pH值升高使Ni2+的還原速度加快,沉積速率變快。
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3 結論
9 ~" T* d% s& }) o# _4 q! F3 z' g6 d
9 b: _/ V' t, H( R7 _' [ K2 ^ (1)通過實驗研究得到比較適宜的鋁合金基材化學鍍鎳的前處理工藝,并得出了一套完整的鋁合金基材表面化學鍍鎳工藝條件及配方。
/ e( g9 q4 |2 {, Z5 H2 p (2)溫度和pH值是影響反應速度重要的因素,溫度的最佳工藝范圍為85~95℃,超過95℃,鍍液自分解現象嚴重;pH值的最佳范圍是4.5~5.5,pH值超過5.5沉積速度開始下降。
0 ?! _1 b" I, d9 b- l: Y8 c (3)通過性能檢測表明此工藝獲得的鍍層,鍍層硬度可達686hHV,含磷量為11.17%且表面光亮、均勻、結合力好。 |