1.1 實驗工藝流程 % s/ K: r' a6 D0 o7 W3 ~2 C. C( [3 a
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 + b; E6 s" W3 V4 w7 u4 \
1.2 除油配方及工藝 . O% r: D9 i3 W# p" B
除油:Na3PO4•12H2O (30 g/L)NaCO3 (30 g/L)溫度(65℃) 時間(3min)
; w- f3 U3 R8 }3 I7 W1 V: T 1.3 浸鋅配方及工藝
" C* v+ Z4 H* p( J7 p+ c ZnSO4(40g/l )NaOH(90g/l )NaF(1g/l )Fecl3(1g/l )KNaC4O4H406(10g/L )
4 g7 t+ F6 q, F9 I+ G1 k 溫度(42℃)一次浸鋅時間(90S)二次浸鋅時間(18S)
6 {# m' | W" s' W3 U 1.4 鍍液配方與工藝 / o1 v; N9 N! z7 S9 x0 k' D, |
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)
2 f) S2 W# C% Q, m, q7 o 酸性鍍液NiSO4•6H2O(30g/l) NaH2PO2•H2O(25g/l) NH4C6H5O7 •H2O(10g/l)% _* R0 R4 C. `1 Q6 n" U
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 ' y1 C W5 m4 f# p+ L5 h9 T: E3 _
2 b( f* V: y6 x! z
2.1 鍍層表面形貌及硬度 . A1 F: \8 J0 J% W0 Y% v% B+ ?
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。 . Y8 Z$ {/ v' G+ e0 B* c" a4 J
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。 C+ U C' F9 `* H( `7 G1 C
2.2 pH值對鍍速的影響 - h7 u2 s/ W4 m9 Q; V+ ^
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。 1 J1 x. A* N: l7 T2 i$ M- x
! A9 }9 |1 e/ T 3 結論
: e6 e3 {* o* G, k2 H) s+ @% \: r ! b4 o& g7 f+ z; E A
(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。
3 l4 X* V; ]) X3 \& \" Y" X# z (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。 9 d; e4 {0 k( L+ X, Z0 w8 ~5 R
(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。 |