中温高磷化学镀镍工艺及镀层合金组织与性能的研究*
2018-04-13唐星星
唐星星,王 坤
(浙江工贸职业技术学院材料工程系,浙江温州325003)
高磷化学镀镍层是一种优良的功能性镀层,不仅具有突出的耐蚀性和优良的耐磨性,还具有耐热、低温度系数及高电阻率等特点[1-3],广泛应用于计算机硬盘、石油化工管道设备、汽车零部件等领域[4]。高磷化学镀镍通常施镀温度较高(约90℃),造成镀液稳定性降低、挥发量较大、工作环境较恶劣,因此在适当降低施镀温度下研究高磷化学镀镍工艺及所得镀层组织与性能的研究具有重要意义。本文以镀速、镀层磷含量、镀层硬度和镀层微观形貌为评价指标[5],通过正交优化得到了镀速7µm/h左右、镀层结构均匀致密,磷含量在9%以上的中温高磷化学镀镍工艺。
1实验
1.1工艺流程
基材为镀锌铁片,尺寸为 50 mm×50 mm×1 mm。工艺流程为:镀锌铁片─盐酸(50%体积分数)褪锌皮─擦洗─纯水洗─H2SO4(5%质量分数)活化─纯水洗─化学镀镍─吹干─性能检测。
1.2基础镀液组成和工艺
实验所用试剂及相关工艺条件见表1。

表1 实验所用试剂及相关工艺条件
镀液 PH用50%体积分数分析纯氨水调节。
1.3性能及相关检测
1.3.1沉积速率
称重法测量,沉积速率为:

式中,m1、m2为施镀前后试样的质量(g),A为试样施镀面积(cm2),ρ为镀层密度(取7.80 g/cm3),t为施镀时间(h)。
1.3.2镀层磷含量[6]
镀层磷含量采用美国赛默飞能量色散X-荧光光谱仪(Thermo Scientific ARL QUANT'X EDXRF Analyzer)测得。
1.3.3镀层硬度
采用HXD-1000TC图析手转显微硬度计测量镀层的显微硬度,载荷100 g,持续时间15 s,每个试片取5个不同位置测试,取平均值。
1.3.4镀层形貌
镀层宏观形貌通过HDX-1000TC图析手转显微硬度计的图析功能进行观察,镀层微观形貌通过日本日立S-3700N型扫描电子显微镜得到,加速电压EHT=10 kV,放大倍数Mag=x2.00 k。……
