化学镀Ni-P合金镀层的耐蚀性的研究（毕业学术论文设计）.doc 55页

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沉阳理工大学学士学位论文第32页 摘要非晶镍基合金化学镀因其优异的耐腐蚀性能而在工业中得到广泛应用。 本文采用化学镀方法在碳钢上沉积磷含量为10.90 wt.%的非晶态Ni-P镀层。 同时，对Ni-P镀层进行200℃、300℃、400℃的热处理，并使用X射线衍射仪。 、扫描电子显微镜和显微硬度计分别研究了涂层的结构、表面形貌和硬度，并通过浸泡实验比较了涂层的耐腐蚀性能。 实验结果表明，在酸性介质中，非晶态Ni-P镀层的耐蚀性优于晶态Ni-P镀层。 热处理影响涂层的耐腐蚀性能。 非晶Ni-P镀层经200℃热处理1小时后，镀层的耐腐蚀性能进一步提高，耐腐蚀性能提高37%。 当热处理温度达到300℃和400℃时，镀层结构发生变化，耐蚀性能下降，但耐蚀性能仍优于镀态Ni-P镀层。 由于Ni3P相的弥散和析出，镀层硬度随着加热温度的升高而增加，在400℃时达到1129.06 HV。 随着热处理温度的升高，涂层表面的多孔结构趋于变得平坦。 关键词：化学镀； 无定形； 镍磷合金； 耐腐蚀性能; 热处理镍基由于其良好的性能而被用于。 钢上镀有 10.90 wt.% 的 Ni-P 合金，Ni-P 的加热温度为 200 oC、300 oC、400 oC。 、 和 是通过 X 射线和显微观察得到的。 经测试，Ni-P的比值与Ni-P的比值相当。 是靠热来实现的。 在200℃下加热1小时可使Ni-P的含量提高37%。 当加热到 300 oC 和 400 oC 时，将是 ，并且 ，但仍然比 as- 。 由于Ni3P相的存在。 加热至 400 oC 后达到 1129.06 HV。 关键词：；；Ni-P；；热含量TOC \o " 1-3" \h \z \u \l "" 1 简介\h 1 \l "" 1.1 化学镀概述电镀\h 1 \l "" 1.2 化学镀镍技术简介\h 2 \l "" 1.2.1 化学镀基本原理\h 2 \l "" 1.2.2 化学镀镍发展历史\h 3 \l "" 1.2.3 化学镀Ni-P镀层的特点\h 5 \l "" 1.2.4 化学镀Ni-P镀层的应用现状\h 6 \l "" 1.2.5 化学镀Ni的前景及存在的问题-P镀层\h 8 \l "" 1.3化学镀Ni-P合金镀层耐蚀性能\h 10 \l "" 1.3.1化学镀Ni-P合金镀层耐蚀性能研究现状\h 10 \l "" 1.3.2 化学镀Ni-P合金镀层的耐蚀机理\ h 11 \l "" 1.4 选题背景及意义\h 13 \l "" 2 实验方案\h 14 \l "" 2.1 实验目的\ h 14 \l "" 2.2 实验药品、仪器和设备\h 14 \l "" 2.2.1 实验药品\h 14 \l "" 2.2.2 实验仪器和设备\h 15 \l "" 2.3 实验工艺流程及步骤\h 15 \l "" 2.3.1 样品制备\ h 15 \l "" 2.3.2 镀前处理\h 15 \l "" 2.3.3 镀液配置\h 18 \l "" 2.3 .4 化学镀及后续工艺\h 19 \l "" 2.3． 5 化学镀实验步骤\h 19 \l "" 2.3.6 化学镀后热处理工艺\h 20 \l "" 2.4 镀层性能检测方法\h 20 \l "" 2.4.1 结构分析\h 20 \l " " 2.4.2 显微硬度测试\h 21 \l "" 2.4.3 成分分析\h 22 \l "" 2.4.4 表面形貌分析\h 22 \l "" 2.4.5 耐腐蚀性测试\h 22 \l "" 3 实验结果与分析\h 24 \l "" 3.1 Ni-P镀层结构分析\h 24 \l "" 3.1.1 镀态Ni-P镀层结构\h 24 \l "" 3.1． 2 热处理Ni-P镀层组织\h 25 \l "" 3.2 Ni-P镀层硬度分析\h 26 \l "" 3.2.1 镀态Ni-P镀层显微硬度\h 26 \l " " 3.2.2 热处理温度对显微硬度的影响\h 27 \l "" 3.3 Ni-P镀层成分及形貌分析\h 28 \l "" 3.3.1 镀层成分\h 28 \ l " " 3.3.2 合金镀层表面形貌观察\h 28 \l "" 3.4 Ni-P镀层耐蚀性能分析\h 29 \l "" 3.4.1 镀态Ni-P镀层耐蚀性能\ h 29 \l "" 3.4.2 热处理温度对耐蚀性的影响\h 30 \l "" 4 结论\h 33 \l "" 致谢\h 34 \l "" 参考文献\h 35 \l "" 附录\ h 381 简介 1.1 化学镀概述 化学镀（或称自动）是指在不通过外电流的情况下，利用还原剂选择性地将溶液中的金属离子还原并沉积在催化活性物体表面。 ，形成金属镀层，又称化学镀、自催化镀。

化学镀工艺的本质是化学氧化还原反应，是一种有电子转移且无需外部电源的化学沉积过程。 是提高金属及其他材料表面耐磨、耐腐蚀、抗高温氧化等性能的表面强化方法。 化学镀技术有着悠久的历史。 过去，由于涂料的性能和昂贵的解决方案，其工业应用受到很大限制。 早在1844年，Wurtz就用次磷酸盐从镍溶液中还原金属镍，但当时尚未工业化应用。 直到1947年，两个人重新发现了化学镀镍，化学镀才真正得到应用。 他们两人的工作导致了改进电镀溶液的开发。 此后，世界各地的科研人员开始致力于解决沉积速度、镀液使用寿命、络合剂、稳定剂、光亮剂、镀层质量和电镀成本等问题，并成功应用于生产[1-2]。 应用最广泛的化学镀是化学镀镍。 化学镀镍层结晶细小、孔隙率低、硬度高、磁性能好。 目前广泛应用于电子、航空、航天、化工、精密仪器等行业。 由于类型和成分的差异，化学镀镍合金层表现出多种性能，大大扩展了其应用领域。 不同磷含量的镀层的物理、电性能和性能特点也有很大差异。 由于镍磷合金镀层具有高硬度、耐磨性、润滑性、导电性、磁性、屏蔽性能、优异的耐腐蚀性和良好的钎焊性能，因此提高材料的耐磨性和耐腐蚀性能非常重要。 已在工业上得到广泛应用，取得了显着的经济效益。

尤其是化学镀镍磷非晶合金优异的耐腐蚀性能越来越受到人们的关注，在工业生产和日常生活中发挥着更大的作用，具有极其重要的意义[3]。 其高耐腐蚀性和硬度以及对化学材料的稳定性使其在化工泵、压缩机、阀门和其他产品部件中越来越受欢迎。 因此，在防腐抗磨表面强化领域，化学镀镍磷非晶合金的应用越来越广泛，研究也越来越深入，受到越来越广泛的关注。 在现代工业中具有广阔的应用前景。 。 1.2 化学镀镍技术简介 1.2.1 化学镀基本原理 化学镀是在催化条件下发生的氧化还原反应过程。 化学镀液由金属离子、络合剂、还原剂、稳定剂和缓冲剂组成。 化学镀顺利实施的必要条件是金属沉积反应只发生在催化工件表面，溶液本身比较稳定，自发的氧化还原反应极其缓慢，保证溶液不会长期受到化学反应的影响。 因自然分解而无效。 与电镀不同，化学镀是依靠还原剂提供的电子将溶液中的金属离子还原成相应的金属。 完成化学镀工艺有以下三种方法： (1)置换沉积利用待镀金属的电位比沉积金属为负，以取代工件表面溶液中沉积的金属离子。 化学反应可表示为 Me1 + Me2n+ → Me2 + Me1m+ (1.1) 溶液中金属离子被还原沉积的同时，也伴随着基体金属的溶解。 当基体金属表面被熔敷金属完全覆盖时，反应自动停止。

因此，用这种方法获得的涂层非常薄。 (2)接触沉积是利用比被镀金属电位高的第三金属接触被镀金属，使被镀金属表面富集电子，从而将沉积金属还原到表面待电镀的金属。 该反应实际上与式（1.1）相同，只是Me1不是贱金属，而是第三金属。 缺点是第三种金属离子会在溶液中积聚。 (3)还原沉积利用还原剂被氧化时释放的自由电子来还原镀件表面的金属； 反应过程可表示为 Men+ + Re → Me + OX (1.2) 其中Re代表还原剂，OX代表氧化剂。 一般意义上的化学镀主要指这种还原沉积化学镀。 它仅发生在催化表面上。 如果熔敷金属（如镍、铜等）本身是反应的催化剂，则化学镀工艺称为自催化化学镀，可以获得所需的镀层厚度。 如果沉积在催化表面的金属本身不能充当反应的催化剂，一旦催化表面被沉积的金属覆盖，沉积反应就会自动终止，因此只能获得有限厚度的涂层[4- 5]。 化学镀工艺的本质是化学氧化还原反应，是一种有电子转移且无需外部电源的化学沉积过程。 在基体表面化学镀Ni-P合金，采用次磷酸盐作为还原剂，将镍离子还原为单质镍。 反应式为 Ni2+ + H2PO2- + H2O = H2PO3- + Ni + 2H+ (1.3)，包括以下内容： 共有三个基本步骤： ① 反应物 (, ) 向表面扩散； ②反应物在催化表面的吸附； ③ 产品（等）从表面脱落； ④ 产品从表面扩散。

目前化学镀Ni-P合金的沉积机理主要有原子氢理论、氢化物输运理论、电化学理论和羟基-镍离子配位理论等。 其中，原子氢提出的原子氢理论被大多数人所接受。 该理论可以通过以下过程来描述。 化学镀镍磷合金镀液受热时不发生反应。 而是通过金属的催化，次磷酸盐在水溶液中脱氢形成亚磷酸盐，同时释放出初生原子氢。 (1.4) (1.5) 可以得出镍盐被还原，次磷酸盐被氧化，总体反应方程为 (1.6) 镍原子和磷原子共沉积，形成镍磷合金层。 (1.7)化学镀是利用化学还原作用，将镍离子还原成金属镍并沉积在催化金属表面，无需直流电源。 由于铁、镍等金属及其合金都具有催化作用，因此镍磷合金可以直接沉积在铁基上。 一旦开始，由于镍的自催化作用，这种氧化还原反应将在整个镀件中发生。 继续均匀连续地获得一定厚度的镍磷合金镀层[6-8]。 1.2.2化学镀镍的发展历史。 化学镀也称为自催化镀。 是指在不通过外电流的情况下，利用还原剂选择性地将溶液中的金属离子转移到催化活性物体的表面。 减少沉积形成金属镀层。 它与电镀相似，但又不同于电镀。 它在很多方面都展现了自己独特的工艺和性能。 1844年，Wurtz用次磷酸盐还原镍盐得到金属镍镀层。

1911年发表了化学镀镍的研究报告，认为沉积过程是镍在次磷酸盐上的催化反应。 这一结论标志着对化学镀认识的突破。 1916年，Roux注册了第一个化学镀专利。 1920年，他专注于研究镍盐与碱金属次磷酸盐之间的相互作用，同时使用靶材作为催化剂。 推动化学镀技术在实际生产中应用的功劳应该归功于美国国家标准局... 1946年，首次利用镍盐和次磷酸盐组成的溶液获得了化学镀镍层。 1947年，美国国家标准局研究杂志上发表了一篇题为《用化学还原法在钢上镀镍》的文章。 ，标志着实用化化学镀镍的诞生。 实用化学镀镍的发现是表面处理史上的重要事件之一[9]。 化学镀镍工艺的形成比实验室研究成果晚了近十年。 战后，美国通用运输公司 (GATC) 对集装箱内部镀镍特别感兴趣。 该容器用于运输热的、高浓度的 NaOH 溶液。 在化学镀镍工艺失败后，他们转向化学镀镍工艺。 经过五年的努力，GATC于1955年成功研制出第一台化学镀镍实验设备，随后建立了第一个化学镀镍工艺，命名为“”工艺。 该工艺提供的涂层磷含量为8~10 wt.%，特别适合大规模工程应用。

第一个工业应用是GATC使用化学镀镍作为核电站储存容器的内壁涂层和​​新油轮的内衬。 同时，该工艺也发现了许多新的应用领域，如航空、食品机械、化工等。20世纪60年代初，具有广泛适用性的专利化学镀镍工艺进入美国市场。 如今，商业电镀液销往美国、日本、欧洲等国家，并且每年都会提交大量这方面的专利申请。 当时的产品均为中等磷含量（5~8wt.%）的镀层，主要研究化学镀镍工艺的基本原理及其镀层特性。 未来15年左右的时间，研究重点将主要集中在槽液的性能、各种添加剂的筛选、最佳工艺配方的制定等，以及耐腐蚀、耐磨等方面。特殊场合所需的性能要求。 20世纪70年代末至80年代，对高磷含量（9~12wt.%）化学镀的研究增多，尤其是化学镀镍非晶合金的发现，使镀层获得了极高的耐腐蚀性能。 性能，提高压缩应力，延长疲劳寿命，并具有非磁性[10]。 化学镀镍非晶合金镀层由于其独特的物理化学综合性能，受到广大工程技术人员的青睐。 低磷含量（1~5wt.%）的化学镀镍层是最近开发的新型化学镀工艺的产物。 该涂料具有独特的优点和应用价值。 为了满足新的应用需求，化学镀镍多元合金、化学镀镍复合镀层、彩色化学镀层等应运而生，这无疑大大拓宽了化学镀镍的应用市场[11]。

同时，针对化学镀镍的基础理论和开发应用方法进行了大量的研究。 美国《 》杂志自1979年起每两年举办一次化学镀镍学术交流会，迄今已举办九届。 我国也于1992年召开了首届化学镀镍专题交流会，每两年举办一次，迄今已举办了三届。 此后，人们研究化学镀镍的发展历程，可归结为以下几个时期：（1）化学镀镍的兴起、发展和学术交流时期（1844~1943年）； (2)第一阶段化学镀镍。 第一代发展：酸性浴液的初步实际应用与发展，（1944~1950）； （3）第一代化学镀镍工业化：设备研制、工艺确定、镀层应用扩大，（1950~1959）； （4）第二代化学镀镍工业化：镀液各种成分的筛选，镀层合金成分的更换，（1959~1973）； （5）快速发展时代：化学镀镍技术趋于成熟，镀层种类增多，成为极具竞争力的表面处理技术，其应用领域不断扩大，（1973~1980年）； (6)应用领域不断扩大：重视对生产者和使用者必要的教育和培训，涂层质量控制和管理已成为必然(1980年~至今)[12-16]。 1.2.3 化学镀Ni-P镀层的特点化学镀Ni-P合金工艺作为一种新型的表面处理技术，在生产应用中表现出了相当大的优势，在许多工业部门得到了应用。

因此，化学镀Ni-P镀层的研究和应用为现代工业应用开辟了一条新途径[17]。 化学镀镍磷合金层具有优良的综合性能，主要体现在以下几个方面：（1）镍磷镀层均匀性好。 电镀利用镀液在工件基材表面发生自催化氧化还原反应。 电镀无边角效应，不受工件几何形状的限制。 它可以处理狭窄的凹槽、间隙、螺纹、盲孔和较大的管道​​内表面。 ，只要工件表面活化好，操作得当，就可以获得均匀的涂层。 (2)镍磷镀层硬度高，耐磨性能优良。 该涂层具有高硬度、低韧性的特点[18-19]。 镀态维氏硬度达到500~600 kg/mm2。 经400℃热处理后，涂层维氏硬度可达800~1000 kg/mm2。 当温度高于300°C时，开始结晶转变，改变涂层的非晶态。 所得的微晶结构提高了涂层的硬度并提高了其耐磨性。 提高。 镍磷镀层的晶体结构不仅与镀液中的磷含量有关，还与络合剂和添加剂有关。 如果镀层中磷含量小于8%，则为晶态结构，如果大于8%，则为非晶态结构。 在400℃左右加热保温后，可实现结晶处理，完成从非晶态到晶态的结构转变，镀层中生成Ni3P化合物，从而提高镀层的硬度。 加热后，磷含量高的镀层硬度增加，相应的耐磨性也增加。 由于化学镀镍磷镀层具有良好的耐磨性，在铝塑模型上化学镀镍可以解决铝的问题，解决模具磨损和腐蚀的问题，在铝合金上化学镀镍磷可以减轻汽车零部件的重量，同时保持高硬度和耐磨性[20]。

近年来，我国日化行业的铝口红模具表面也进行了化学镀镍磷处理。 (3)涂层结合强度高[21]。 任何表面涂层对涂层的结合强度都有要求，化学镀也不例外。 涂层与基材的结合将直接影响材料的使用寿命。 为此，郭海洋[22-25]等人。 采用锉试验、划痕试验、压扁试验、断裂试验、耐蚀试验、金相分析等多种方法检测涂层的结合强度。 结果表明Ni-P合金化学镀层具有良好的结合强度。 作为一项关键的性能要求，获得良好的结合强度为化学镀Ni-P镀技术的不断发展和应用奠定了重要基础。 (4)镍磷镀层具有优良的耐腐蚀性能。 化学镀的耐腐蚀性是由其晶体结构决定的。 由于镍磷镀层为非晶态，不存在晶界、位错等晶体缺陷。 它是单一均匀结构，不易发生电偶腐蚀。 同时，由于Ni-P合金化学镀不需要电极，基体表面本身具有催化作用。 化学沉积工艺无尖端效应，具有良好的“仿形”效果。 涂层厚度均匀、致密。 它作为隔离基材与周围介质的屏障，不会产生点蚀等局部效应。 因此，镍磷镀层耐腐蚀。 具有优良的耐腐蚀性能，已广泛应用于各个领域。 高磷含量的耐蚀性比低磷含量好，但在浓碱溶液中，低磷含量具有良好的耐蚀性，但镍磷镀层不耐硝酸、亚硫酸、硝酸盐、铁氯化物。 强氧化介质的腐蚀。 涂层的耐腐蚀性能与涂层的孔隙率有关，而孔隙率又与所选的络合剂有关。 此外，涂层的耐腐蚀性能还与基体材料和表面粗糙度密切相关。

高磷含量的镍磷层已用于半导体生产的洁净室、制造高纯气体零件、燃气轮机部件、标准砝码等[26]。 (5)镍磷镀层具有优良的电性能。 化学镀镍磷镀层的电性能因其合金成分不同，其导电性、可焊性、导热性、绝缘性、接触磨损、电阻等性能也不同。 镍磷镀层的电阻大于纯镍，且随磷含量的增加而增加。 在计算机硬盘的生产中，在铝基板和磁记录薄膜之间进行化学镀镍磷，以保证铝合金基板在运行过程中不变形，同时也能满足无磁性的要求，并具有耐腐蚀性和足够的硬度。 目前，化学镀镍已成功应用于计算机磁盘的批量生产。 低磷镍磷镀层具有良好的焊接性。 在航空工业和中国，许多铝件经过化学镀镍磷后可以直接焊接。 (6)应用广泛。 镍磷镀层可适用于钢、铁、铜、铝及其合金材料。 尤其是铝合金材料，电镀镍难度较大，但化学镀却非常有效。 1.2.4化学镀Ni-P镀层的应用现状 (1)化学镀Ni-P镀层在模具中的应用：随着塑料电镀、印刷电路板、电子仪器外壳屏蔽、石油管道防腐等的需要，越来越多地，化学镀Ni-P合金及其合金发展迅速。 但其在模具中的实际应用报道甚少，在铸造模和热压模中的应用几乎没有报道。

司徒海文等。 [27-28]选用某铸造厂的第三对旧FM3水泵叶轮模具。 经过化学镀镍磷合金和热处理后，将它们安装在与第三对未镀模具相同的模板上。 同时使用，同时保存，用于生产应用对比。 结果表明，采用该工艺加工的3个旧模具使用时间较长，涂层光亮，基本无磨损，模具表面无锈蚀，无脱皮、脱皮现象。成立。 第三对未经表面处理的模具有大面积生锈，磨损严重。 这说明Ni-P合金层具有优良的防腐和耐磨性能，镀层与基体之间具有良好的结合力，可以大大提高模具的使用寿命。 （2）化学镀Ni-P镀层在石油化工领域的应用：近年来，随着石油开采深度的增加，石油化工设备运行周期的延长，生产规模的扩大，新工艺的开发以及原油成分和原油深加工的影响。 这些因素对设备提出了越来越高的要求，腐蚀问题已成为影响石化生产的主要问题之一。 化学镀合金具有良好的耐腐蚀性和优异的耐磨性。 国内外大量实践证明，该涂料在石油化工行业具有良好的应用前景。 陈向振[29]在深入对石化生产冷交换设备运行情况的基础上，与大庆防腐厂合作，共同开发应用化学镍磷合金防腐技术，并先后推广为胜利炼油厂、烯烃厂、二化肥厂、青州磷肥厂等单位的冷交换设备等设备防腐取得了良好的效果。

于晓鹏[30]分析了换热器管束表面的腐蚀原因、腐蚀形貌，以及Ni-P合金镀层的形成原理和性能分析，提出化学镀Ni-P合金镀层技术是一种方法。用于换热器管束的表面防腐。 一个有效的方法。 在许多腐蚀介质中，镍磷合金镀层表现出优异的耐腐蚀性能。 高磷含量的涂料已广泛应用于石油天然气行业的管道、泵壳、防喷器、阀门、封隔器等。 抽油杆等零件的表面处理既耐腐蚀又耐磨。 与上述部位接触的介质为地下卤水、二氧化碳和硫化氢，温度高达170℃～200℃，并受到泥、沙等磨蚀颗粒的侵蚀。 大庆采油四厂、七厂将化学镀镍应用于旧油管修复中，取得了巨大效益。 (3)化学镀Ni-P涂层在井下工具中的应用：随着油田进入开发后期，原油含水量增加，注水系统和采油系统的介质成分复杂特殊，导致设备特别是井下工具严重腐蚀。 除上述因素外，在高温、冲蚀、磨损等恶劣环境下，腐蚀发生速度加快，从而降低生产效率，导致作业停止，原油生产造成大量浪费，严重干扰正常生产。油田生产订单。 为了缓解油田的腐蚀问题，自20世纪90年代以来，许多科技人员做了大量的基础研究工作，分析腐蚀因素，探索腐蚀机理，提出各种防腐措施，取得了良好的效果。 王永红等. [31]在审查了大量相关信息后进行了比较分析，并提出了将电镍镀金技术应用于井下工具的表面抗腐蚀处理的想法，并对电气镍板技术进行了研究。

经过充分的测试后，结果表明，在板块的表面上形成了密集的，略带深灰色的钝化膜。 表面没有腐蚀。 板条零件具有良好的抗腐蚀和耐耐药性，可以将替换周期扩展超过2倍。 目前，电子镀镍已被列为许多油田中井下工具和油管的表面抗腐蚀处理的促进技术。 （4）在非金属材料上施用电义ni-p涂层：电镀是一种加强方法，可改善金属或非金属材料的表面特性。 随着新材料的不断出现，需要在其表面上将大量非金属材料进行金属化，例如在汽车设备行业广泛使用的塑料电镀零件，电气镀镍，在计算机和计算机和计算机和计算机上的陶瓷表面上进行电镀印刷电路板行业和电池。 在该行业中，在聚氨酯泡沫上镀料镍电极作为电极板，用于制备复合材料的碳纤维和尼龙纤维的电镍镀层处理，以及在超精细陶瓷粉末上的电气镀层过程。 Ni-P涂层在工程塑料上的涂抹：工程塑料具有轻巧，高强度，耐腐蚀性和低生产成本的优势。 它已被广泛用于工业，农业，国防和日常生活的各个领域，其发展速度已超过金属材料。 但是，随着现代工业的持续发展，塑料本身的特性无法完全满足某些特殊环境中使用的要求。 因此，对塑料表面进行处理，以使其具有塑料和金属的特性。 这对于进一步改善塑料的性能和扩大塑料的应用范围具有重要的实际意义。 Liang Ping [32]使用PVC工程塑料作为基本材料，并在低温和碱性条件下研究了电溶液Ni-P合金镀金过程。

结果表明，可以在PVC塑料上获得具有良好表面和良好粘结强度的Ni-P合金涂层。 ②陶瓷材料中电镀板的涂抹：陶瓷具有高机械强度，耐腐蚀性，高温抗性和耐压性，但不是导电性的，具有单调的颜色，并且影响强度较差。 为了克服这些缺点，可以将陶瓷金属化。 目前，有许多陶瓷表面金属化技术。 由于其对底物的适应性广泛，良好的铸造和深层电镀能力以及方便的生产，因此广泛使用了电镀。 目前，对陶瓷电镀的研究已取得了长足的进步，并开发了新技术，例如超声电视，脉冲电镀，激光诱导的电气电镀和光化学板。 但是，仍然缺乏工业生产实践。 同时，研究替代贵金属的复合涂料，提高电镀解决方案的稳定性，沉积速率以及减少预处理过程以降低成本的全部重点是未来研究的重点。 在玻璃纤维上的电镀板。 近年来，使用导电纤维填充剂和树脂基板来制备具有屏蔽性能的导电材料正在成为研究热点。 常用的纤维类型包括金属纤维，碳纤维，有机纤维等。这些纤维填充剂的广泛应用也受到价格，机械性能，电气性能和其他方面的限制。 金属涂层玻璃纤维是一种出色的导电填充剂，其高强度，良好的电导率，易于成型和低成本。 施等人。 [33]在玻璃纤维表面上使用电镀到板Ni-Cu-P合金，并获得了具有均匀涂层，出色的机械性能和良好电导率的合金涂层。 1.2.5电气Ni-P涂层的前景和现有问题（1）可吸收镀金涂层的前景已广泛用于其出色的耐腐蚀性，耐磨性，高涂层密度和均匀性。 用于机械制造，航空航天，石化行业等各个领域。

作为出色的表面处理技术， Ni-P板具有广泛的应用，并且仍然有许多应用领域需要进一步开发。 与其他发达国家相比，我国的生产和应用之间仍然存在一定的差距。 例如，在早期，家用电镀浴的稳定性已从1个金属周期增加到6至7个金属周期，而日本的电镀溶液则可以达到16至20个金属周期。 如果电镀溶液的稳定性很差，则很容易自发分解。 一旦电镀溶液自发分解，如果未及时处理，整个电镀溶液将很快变得无用，并且废物产品将在生产中生产。 因此，保持电镀溶液的稳定性并避免自发分解对于电镀物至关重要。 因此，提高电镀溶液的稳定性和沉积速度是电镀的开发方向。 如何进一步提高涂层的质量，关键因素是在电镀之前激活处理和涂层的热处理。 这两个点决定了涂层的性能，应深入研究。 此外，仍然存在一些问题，例如化学电镀溶液的制备和存储，废物液体的恢复和再生以及过程中的环境污染。 随着电镀技术的研究和应用的持续加深，这些问题肯定会进一步改善和解决。 简而言之，作为一种多学科的跨应用技术，电气电台在热处理领域和表面处理场中都将具有极大的开发空间。 作为功​​能性涂料，将来将在两个主要方向上开发电气镀层：①功能多样化并与其他先进的辅助技术进行集成，包括印刷电路板的计算机辅助设计，激光，紫外线，红外和超声电视电气电气电气电气电气电气，特殊功能组件的纳米颗粒掺杂和制造技术； ②进一步改善现有基础。

这包括将电气镍铜合金镀层的高容量存储，电子锡合金镀层的速度提高以及在电镀过程中恒定镀层速度的控制问题。 作为一种多学科的应用技术，电镀金将在热处理和非金属材料的表面处理领域具有广泛的开发空间和良好的应用前景。 （2）除了强氧化硝酸外，电镍 - 磷涂料具有抗酸，耐碱性和耐盐性。 因此，镍磷涂层的耐耐药性不应该是问题，但是涂层在自催化条件下形成。 当涂层形成涂层时，表面上有大量氢离子，同时形成氢气。 此外，杂质和板块表面的粗糙度不可避免地会在涂层上留下一定数量的毛孔。 如果孔穿透涂层并通过孔形成涂层，它将严重影响涂层的耐腐蚀性。 一般而言，镍磷酸合金涂料的潜力更高，并且受保护的金属底物（如钢和铝）的潜力较低。 这两个形成了电势差。 当腐蚀性介质被渗透时，形成了微气泡，Ni-P涂层用作阴极。 在受到保护的同时，底物充当阳极并被腐蚀，形成了“大阴极和小阳极”的典型腐蚀模式。 由于孔非常小，因此阳极电流密度很高，从而导致点腐蚀。 如果腐蚀产物在生成后将毛孔密封，并且腐蚀产物停止腐蚀，则只会形成锈斑，并且不会再出现。 否则，矩阵将很快腐蚀，“挖空”矩阵，将形成“空壳”。 因此，涂层的孔隙率是直接影响涂层耐腐蚀性的重要因素。 还原和密封涂层孔是改善涂料耐腐蚀性的主要手段。 1.3近年相比， Ni-P合金涂层腐蚀性耐腐蚀性的耐腐蚀状态的耐腐蚀性的研究状态已在近年进行了耐腐蚀性和耐腐蚀的耐腐蚀性和耐腐蚀机制。 积极的研究内容研究了其耐腐蚀性机制，使其对电气Ni-P合金涂层的良好腐蚀性具有更大的作用在工业生产和日常生活中发挥更大作用，从而非常有意义。

Sun [34]研究了35％NaCl溶液中电素Ni-P合金的化学钝化。 电位动力学极化技术和电化学阻抗光谱（EIS）技术用于测量激活区和钝化区。 结果表明，过电势与化学反应电荷转移电阻有线性关系，但是不同潜在区域的斜率具有较大的差异。 在活动区域​​中，界面电容随着电势的增加而降低，而在钝化区域，界面电容保持恒定。 表面膜的X射线光电子光谱（XPS）分析证实了激活区中磷酸盐膜的形成，该磷酸盐的保护区的保护不良，无法有效抑制溶解过程。 当阴离子吸附在表面上时，合金进入化学钝化区。 Gao Jin等。 [35]研究了电镀板非晶Ni-P合金的耐腐蚀性和耐腐蚀的机制，并提出磷是提高基于镍基镍非晶合金腐蚀性的最有效的金属元素。 静电NI镀料-P无定形合金没有晶体缺陷，例如晶界和隔离，并且具有均匀的钝化膜，可提高耐腐蚀性。 此外，电镀Ni-P无定形合金本身具有高反应性，并迅速形成钝化。 形成涂层的能力使其具有高度耐腐蚀性。 Liu Xian等。 [36]测量了通过大量测试的电气Ni-P合金涂层的耐腐蚀性，讨论了涂层的耐腐蚀机制，并提出了电溶质Ni-P合金涂层具有良好的耐腐蚀性腐蚀的原因是其组织结构的特殊性。 理论上的基础是，电气Ni-P合金镀层具有无定形结构，很容易产生均匀的钝化膜，并且涂层的生长方法是分层的生长。

此外，她还从电化学的角度分析了每个微层的腐蚀潜力，证实合金涂层的分层结构是涂层良好耐腐蚀性的原因之一。 Pu Yanli等。 [37]使用溶液浸入方法来测量Ni-P合金涂层的粘着耐腐蚀性。 在确保涂层抵抗均匀腐蚀的前提下，对涂层的孔隙率和沉积速率的两个参数的要求非常高。 考虑到上述因素并分析RJ RJ，获得了具有出色全面性能的过程公式：19 g/L主盐，24 g/l还原剂，23 g/l络合剂A，21 g/l络合物B，pH值4.8，16 mg/l稳定器K. Yan Mi等。 [38]研究了添加稀土元素对Ni-P合金电镀涂层的结构和性能的影响，并讨论了电镀层过程中的作用机理。 结果表明，由于稀土元素具有很强的吸附能力，因此优先级吸附到晶体缺陷上，这可以改善底物的催化活性，并对涂层的耐腐蚀性产生重大影响。 通过适当量的稀土元素获得的适当量的Ni-P沉积涂层增加了镀层层的自腐蚀潜力，腐蚀电流密度降低，表更平坦，更均匀，并且原始的无定形结构电镀层没有变化，热处理后的微观硬度增加。 当稀土元素的量为0.20 g/L时，涂层的耐腐蚀性是最好的。 如果稀土元素的量太大，则耐腐蚀性会降低。 镀层的热处理可以改善涂层与基质的结合力。 但是，在高磷涂层用高于300°C的热处理后，涂层的耐腐蚀性将稍微降低。

Li Xiao等。 [39-41]研究了600°C以下的热处理对涂层的耐磨性和耐腐蚀性的影响。 结果表明，涂​​层在镀层状态下和600°C退火后具有出色的腐蚀性。 在酸性培养基中，高磷涂层具有更好的耐腐蚀性。 涂层的硬度取决于涂层的磷含量和退火温度。 具有高磷含量的涂层较高，并且镀层的温度具有较高的最大值温度。 通常，含磷涂层的硬度的峰值出现在约400°C下，高磷涂层的硬度峰值出现在约600°C。在确保热处理以改善结合力的前提下，Song 等。 [42]重点是研究电镀层后的微型抗性和耐腐蚀性，并通过高温热处理处理，并与500°C热处理后的镀层层进行比较。 发现随着热处理温度的升高和热保温时间的延长，低磷涂层的耐腐蚀性也在增加。 在500°C的热处理下，耐腐蚀性较差，然后耐腐蚀性逐渐增加。 当750°C的热处理是最好的时，高度和低磷涂料都比镀层更好。 Xu Bo等。 [43]通过完整的浸入测试方法，不同介质中镀层层的腐蚀性能。 结果，它表明镍磷合金在酸性，碱性和氯化水溶液中表现出良好的抗侵蚀性，但不耐受硝酸，硝酸，硝酸，硝酸，硝酸对强氧化培养基（例如盐）的硝酸腐蚀。 Zhang Xinyi等。 [44]研究了酸性培养基中化学镀金Ni-P合金的腐蚀行为。 结果表明，Ni-P合金的耐腐蚀性与含量密切相关。

随着P含量的增加，涂层的钝化膜的形成速率加速，并且耐腐蚀性增加。 当P含量超过8.5 wt。％时，镀层层是无定形结构和出色的耐腐蚀性。 对于Ni-P（10.4 wt。％）合金，200°C的热处理可以改善其耐腐蚀性。 1.3.2化学电镀机制Ni-P合金涂层的耐腐蚀机制的Ni-P合金涂层受许多因素的影响。 通常认为，高磷的无定形合金镀层是好的。 更糟糕的是。 镍 - 磷板的磷含量增加增加，耐腐蚀性增加。 因此，为了增加镀层层的耐腐蚀性，必须增加其磷含量，并且磷含量的大小和过程，例如镀层中磷酸钠的浓度代理浓度和pH值。 研究结果：随着磷酸钠的浓度增加，镀层液的含量增加，镀层液的温度升高，并且络合剂含量增加，镀层层中的磷含量增加。 镍板层是一个保护层，是通过从外部腐蚀环境中隔离底物金属来实现保护。 表1.1显示了在相同条件下在不同腐蚀性介质中应用的电镀样品的腐蚀速率。 从该表中，在以下介质中镀金Ni-P合金的腐蚀速率非常小且极好的耐腐蚀性。 它在有机弱酸乙酸中的腐蚀速率最小，其次是强碱NaOH溶液。 在无机酸中，在盐酸和硫酸中以盐比进行盐酸的最快腐蚀。 与镍镀层相比，化学镍镀层层显示出更好的耐腐蚀性。 它具有贵金属的特性，不容易受到腐蚀性的侵蚀。 它可以抵抗各种化学介质的腐蚀。

此外，HCl和H2SO4中的Ni-P化学镀镍层比不锈钢好得多。 化学镀金Ni-P合金涂层的耐耐性主要取决于镀层层中的磷含量。 它的耐腐蚀性随磷含量的增加而增加。 当磷含量为5％时，速度约为1/5。 表1.1在不同介质中的化学镀金Ni-P合金电镀培养基的腐蚀速率为10％HCL10 %%％ /mg /mg /mg·H）1 12.5030.1490.1200.0780.0780.0330.0330.029镀金Ni-p Alloy的表为什么出色的耐腐蚀性与其组织结构密切相关。 当前的解释如下：（1）化学电镀Ni -P合金的组成是均匀的，晶体结构中的晶体，亚晶边界，相位，相位和层误差不完整，因此腐蚀微型 - 因此电池无法形成。 （2）很容易形成钝化膜。 镀层层中P加速金属合金的钝化形成腐蚀性环境中的磷化物钝化膜，从而提高了合金的自变性和腐蚀性。 渡轮，它可以在底物中发挥良好的保护作用。 （3）另一方面，镀层层的生长方法是类似层的生长，这将对腐蚀性产生两种影响：一方面，当某个沉积物上存在缺陷（例如毛孔）时，当在此微型层上形成另一个新的微型层时，将镀层板被镀板，很可能覆盖了先前微型层的缺陷，从而大大降低了电镀上的孔速率。 估计性是有利可图的； 另一方面，随着电镀溶液的pH值在镀层过程中逐渐减小，这将导致不同的沉积微层层具有不同的磷含量，这将导致微层之间的腐蚀性差异到不同层。 ，形成每个微型层之间的阴与之间的关系。

腐蚀过程中的腐蚀首先在不持续垂直腐蚀的情况下水平扩展阳极。 这是为了保护阴极层，因为阳极层首先发生在电化学腐蚀中。 可以看出，镀金合金的分层结构也是Ni-P合金涂层具有出色腐蚀性的原因之一。 1.4该主题的背景和意义具有良好的综合机械性能，并且在各种重要的结构部件中广泛使用，尤其是在过渡载荷下工作的那些连接杆，螺栓，齿轮和轴。 但是，碳钢表面硬度较低，每种培养基中耐腐蚀性较差都限制了其应用。 如何解决这个问题一直是人们关注的主题。 因为化学电镀Ni-P板具有均匀厚度，结合牢固，硬度，良好的耐磨性和良好耐腐蚀性的特征。 因此，碳钢的化学电镀处理使其既腐蚀又耐磨损。 它可以延长零件的使用寿命并有效解决腐蚀问题。 本文对碳钢上的Ni-P进行了化学镀金，并适当地处理了镍磷涂层的热处理，以进一步探索热处理温度NI-P板层的结构和耐腐蚀性的影响。 2实验方案2.1实验目的（1）掌握化学电镀工艺，研究化学镀金过程参数对化学电镀Ni-P板的结构和性能的影响，并确定最佳过程参数。 （2）进行不同温度的热处理以观察涂层的结构和性能变化； 确定最佳的热处理温度。 （3）比较在热处理温度温度下的不同沉积条件和化学电镀Ni-P合金层的比较，并分析影响涂层耐腐蚀性的因素。

2.2实验药物，仪器和设备2.2.1表2.1显示了实验药物实验中所需的药物和药物的性质。 表2.1实验性药物材料表名称分子配方的一部分是相对分子量颜色颜色柠檬酸·141透明晶磷酸.12透明的细晶体硫酸盐硫酸盐Niso4·.84钠黄色绿色钠碳酸盐.99硅酸钠硅酸盐.20白色粉末氨水NH3·H2O35.05 HCl36.46无液体硫酸.08无液体2.2.2实验仪器和设备实验需要该仪器和仪器的起源，如表2.2所示。 ：烧烧，容量，玻璃棒玻璃棒计，烧瓶，，，蒸馏水，，镊子，，转子，，风筒风筒，砝码，，，研磨膏，，，表2.2表2.2实验仪器和模型仪器和模型生产JP-A型货架平衡余额上海林格电子仪器有限公司，有限公司城市P-2B黄金样品之后，机器上海广西有限公司，样品设备有限公司，PHB-3便携式PH JI JI JI JI CO.，LTD。 扫描电子显微镜日本公司2.3实验过程和步骤。 电镀过程是：样品制备→预盘处理→镀层流体的制备→化学镀水→去除水经反复洗涤2.3.1该实验的样品制备。 碳钢被用作基材材料，以制成5mm×10mm×1mm的样品。 。

数量：10。2.3.2化学镍镀层的预处理处理过程非常重要。 这是因为化学镍的合金使用化学物质作为还原剂。 还原剂可在催化活性上释放电子在催化表面上的氧化作用。 该电子不能在电极的表面加速，因此它们没有高能量。 因此，与电镀相比，需要清洁前镀层的处理，并且更激活。 在用空气处理和暴露工件后，表面上的氧化，油和污垢具有表面。 只有在前处理过程中删除这些表面并揭露底物的表面，我们才能得到良好的涂层。 化学镍镀层的预处理过程包括去除油，腌制，激活和其他过程。 化学镍板中的底物材料不同，并且处理过程具有不同的处理过程。 该实验用碳钢作为基础材料化学镀板。 碳钢基材材料的前处理过程如下：砂纸磨碎→去除离子洗涤→化学去除→去除离子水洗涤→腌离子水洗涤→激活→氨水浸入氨水（30s）→去除离子洗涤→吹干（1 ）砂纸污染和一般工件表面的生锈。 您可以首先用干布清洁大面积的油污染。 某些工件的表面是生锈的皮肤，焊接残留物，旧的漆层等，以及机械抛光，照明或砂粉。 为了获得低 - 裂谷样品，400＃，800＃，1200＃，1500＃，2000年碳碳化硅（SIC）砂纸研磨，这不仅可以获得具有一定平坦度的新鲜表面，还可以去除油。 去除生锈。

抛光时，请特别注意四个侧面的小面条。 如果仅抛光上部和下部大型表面，请影响其余的小板层。 在随后的腐蚀过程中，这四个小表面将提前腐蚀，并且腐蚀速率性能测试将在很大程度上偏离。 （2）在两个连续的预处理过程中，水洗水的洗涤通常存在，水洗包括冷水和热水洗涤。 热水仅存在于化学油去除过程后面。 目的是去除保留在平板部分表面上的液压去除。 洗涤热水时，水温大于85°C，时间约为2分钟。 冷水是一个洗涤过程，每两个前处理过程之间存在。 目的是防止较低的过程污染下部过程解决方案，并具有从工件表面去除灰尘和金属污垢污染的作用。 设计一个好的过程来设计一个好的过程很重要。 重要的是要避免冲洗，即在您面前使用的凹槽中冲洗现象。 （3）化学去除基质表面上的石油抑郁症的过程称为脱水或去除油。 常用的采油和去除方法可以分为有机溶剂去除，清除化学油，去除电化油，低温去除，超声波油去除，清除擦去油，卸下刷子，卸载式鼓，简单的设备，低成本，低成本，安全，安全可靠，是一种广泛使用的油清除方法。 该测试使用化学油去除方法。 油公式如表2.3所示。 该方法本质上是皂化反应和乳化反应。 必须先将其去除的油和碱性溶液加热至80〜90°C，将样品浸泡在油去除溶液中10 〜20分钟，用温水冲洗，然后用去角质的水冲洗。 最后，在70〜80°C完全浸没并干燥时蒸馏水，关闭过程。

油一次不彻底，然后在用水冲洗后将其浸入油中。 除油网以外的标准是底物的表面是完全湿的，可以形成均匀的水膜，并且可以形成非悬挂珠的现象。 表2.3碱性化学去除溶液公式形成〜30g/l起始效果〜35G/L的成分量范围的组成，以确保提前涉及皂化反应〜15G/L缓冲液OP-10G/L表面张力，表面张力，加速了80〜90 ℃10〜20分钟的油去除温度（4）也称为蚀刻酸，通常在碱性洗涤和清洁后进行。 腌制的目的是去除工件表面上的生锈和氧化物。 在采摘过程中，请注意酸菜时间（通常约为3分钟），因为长期浸泡酸很容易在工件表面产生锈蚀，这会导致涂层的结合力很差。 此外，对于多孔工件，很容易留在工件的孔中，这会使化学镍镀层层变成泡沫。 这需要洗涤水的时间才能清洗。 洗涤过程。 使用盐酸盐的优点是能够溶解金属氧化物，慢慢溶解钢基质以及对金属基质的小腐蚀伤害的能力很小。 该实验中使用的腌制液体配方为10％盐酸，并且时间在1分钟处受到控制。 （5）激活和激活的目的主要是侵蚀板表面上密度分布的活性点，这促使诸如镍磷等元素从镀层溶液恢复到这些活性点。

有许多方法可以激活化学镀层中的工件，主要包括电解活化，酸的酸激活以及特殊溶液中工件的尼克板镀金激活。 酸浸泡的激活是最简单的方法。 通过沉浸，它可以选择性地溶解在底物材料表面上的有害成分。 但是，将化学镍工件生锈的生锈生锈的可能性增加了。 , the the time you the - after . , it does not 5min. Short, , will lead to slow speed and poor . It is to stop when the of the is small and . The used in this is 10% acid, and the time is about 1min. The of the is clean, and there is no large of filth and layer. The above - acid - rusty can often be , just . (6) After the of water is , it be put in 0.25%~ 0.5%() water 30s . The of the must be out in with the , it will cause the . The is as : A. The - must be with water or ionic water. When the , be not to mix the main salt or to avoid . B. that are to the of the of the : salt, agent, agent, , , and , and with a small of water, .

C. salt in a water or ionic water. Since the speed of salt is very slow at room , it must be with hot water. D. The agent and other must also be with hot water to mix the with the main salt under the . The main salt can also be with the agent. e. Pour the into the main salt and under the . After the is , the total is at about 3/4 of the total of the . F. Use 1: 1 water or to the pH value to to the . G。 Add an of . H, use it for 24 hours, use it if . When a , you mix the main salt and the of the agent to avoid . Pay to the of the : the must be in with the above steps, and the order be in order, it will not be able to a ; Among the -salt only , not only the of is , but also the of . Be sure to stir the . Even if all kinds of are in . When , if it is not fully , the that are to find will be found. In to the pH value , in to the of , the of drugs also be and a small . Do not add too fast. , the local pH value will be too high, and it will the of . After of the of , a large of data on and the and used in . 表 2.4。

Table 2.4 - and 1 · 6H2O (G/L) · H2O (G/L) · 3H2O (G/L) 1515 (G/L) 1515T (G/L) 1515T (G/L) 1515T (G/L) 1515T (G/L) 1515T ( ℃) Value 66 time (H) 112.3.4 and post -order to put the in the fluid, and the be , and the time be at the stage. The is by the - mixer; the time is by a . Dry dry: After the is , it is to clean and use a hair dryer to dry it. The is to the fluid on the of the and keep the layer a good to a " " on the of the . to of . 2.3.5 Step 1. Let the zero first; 2. At this time, the power of the mixer can be to the value of the under the of . The pre - of the pot is kept up; 3. Use to each ; 4. Put the in the cup one by one, pour in water, and stir with glass rods to fully the to fully the ; 5. each a glass rod to it into a for ; 6. Mix the in the , then pour the into a cup or , and then use the pH to it. the pH value, and use the acid or to make pH value. Pay to stir the with a glass stick in the of the pH value. until the pH value; 7. Place the cup or to a angle, clamp the pre - with a mule to slide it along the inner wall of the cup to the of the cup; , Then use the to clamp the rotor to put it in the cup with the ; 9. Wire the of the mixer to the rotor in a and speed in the cup.

2.3.6 1. Heat : box 2. Heat time: 1H. 3. : 2 ° C, 300 ° C, and 400 ° C heat are . 4. : cool with the . 5. curve map: as shown in 2.1. Time (H) Time (H) Cold 1h (℃) 2.1 curve 2.4 2.4.1 X -ray meter is the of X -rays in the and the Burag To the ray with the of the . X -rays, like light waves, are also waves. A of dot in the is to the in the . When the X -ray is shot to the , the is . If the angle of the X -ray and the plane to the θ Burag 2dsinθ = 1.23 λ, the of X -rays on the out gear of θ ＇= θ is the . D is the of the , also known as the ; λ is the of the X -ray; n is the level, n = 0, 1, 2, 3, ... to the , there are two uses of X -ray : ① I know λ and θ to find D; The is the main of the X -ray . It can the 's , , , grain and axis . 。 The is to the of a or micro -probe, which can the and in the .

2.4.2 Micro - The of the layer is a kind of of the , the of the to fight hard . The is a micro - meter. It is a with a load with a . the , the is on the of the micro - meter, and the - head is the load -load . After the is into the , a - pit is on the of the to the of the pit. to the of the load and the pair lines, the value of the can be . Due to the of used, the micro - is into () and Knoop . Vigy's is into the head with a with a of 136 °. The value of HV = 2p · sin (α / 2) / d2 = 1854.4p / d2 (2.1) in the value : HV —Deehi , KGF/mm2; α - cone, two - angle ( as 136 °); P -lotus , GF; D - , μm. The of Nup is to press the head with a with a of 172 ° 30 ′ and 130 °. The value is by HK = 2tanαtanβ · (2P / D2) · ( / D2) (2.2). HK -Nup , KGF/mm2; α -angle of the ( of 172 ° 30 ′); β -angle of the short - line ( as 130 °); P - Lotus , GF; D - pit -to - line , μm.

2.4.3 is used to the types and types and of micro - , and with the use of and . have their own X -ray , and the size of the on the △ ε the of level. 。 When the the , it a of cave pairs in the Si (Li) . The ε by a is , so the of the pairs by an X -ray is n = △ ε/ε. The the of the X -ray , the the N. Use the bias of the cave at both ends of the to the cave pairs. After the front is into a pulse, the of the pulse on the size of N. The pulse is into the pulse to enter pulse . The pulse the pulse to , so that a graph that is by the size can be by the level of X -rays. 2.4.4 (SEM) is a micro - and . It can use the of the for micro . The of are: (1) there is a high , which can be 200,000 times more than 200,000 times; (2) There is a great depth of field, a large , and a three - image. The of the ; (3) the is .

The is with X -ray , so that it can and micro at the same time, so it is a very today. 2.4.5 test In order to or the of under , have test . The test is into three . One is test , which is used in the field of ; one is of , but it takes : the other is a for of . In order to the and of the test , the state has . with the test and the of the topic, this uses the full test of the layer for test. This is only used to the of and in a . JB/T6073-92 The of the "Metal One One " the full- test of and in a . can be by the of the unit area and the of the unit area of ​​the unit. The steps are as : ① a from the as a , and the and width of the to the area S0. ② After the layer, the the is used as G0. ③ The is in the . Note that the same group test must be , which is for . After two hours, the of the of the with a fine brush and rinse it with water.

④ Dry the again, and refer to the of the after the , to be G1. ⑤ the rate to 2.3: K1 = (-)/((2.3) type: K- rate, G · cm-2 · h-1;- metal , G; —The metal , G after , g ;-The area of ​​the metal, CM-2;- time, h. The rate is in the depth of . In the of , the metal . , the rate by the depth of is the in the of the metal in the unit time. Its rate can be as: k2 = k1/(d × 24 × 365/1000) = 8.76 × k1/d (2.4) type: k2 — the rate by depth, mm · a -1; D; D -Metal , G · CM-3; the layer in this is alloy, the rate is by the loss . The test film is about to be the , and then in the . Take it out of the cup every 1h and rinse and dry it with water. Use to be , the , and the rate. The is a acid with a of 10%. The in the are all of the of the . The units of the rate are mg · CM-2 · H-1.3 and 3.1 The and of the and of the layer of the layer of Ni-P . The of , its laws will help the of the . 3.1.1 The of the NI-P layer uses the X-ray to the of the NI-P alloy in 1 and 2. The are shown in 3.1, from XRD It can be seen in the that the " bun peak" near 45 ° a NI-P alloy in the 1, that the layer is an .

pure is a cube (FCC) , each atom has 12 atoms; with atoms, atoms are small. The cubic by the is , and the . The the of the , the the . When the solid of the to a , the of the are , the solid has . The of the peak in the XRD . From the , it can be seen that the high NI-P has an . , the 1 is by the high NI-P . The XRD of the NI-P layer in the 2 is and in the peak near 45 ° near 45 °, that the are very and there are sub- . The above can be seen that the low Ni-P layer has a . By the of , the layer of can be . Niso4 in the is the main salt in the and is a agent. The main salt NI2+. In to NI2+to and , the agent also its own part into and with to the to form a Ni-P alloy layer. , the of the of the is to the of and . , the of the agent is not as good as . When the is too high, are prone to in the , the core of , the of the fluid.

, the agent is 25 g/L 1 the layer as a high , and the agent is 20 g/L 2 to a low - . 3.1 alloy X-ray 3.1.2 The of the NI-P layer 3.2 is an X-ray of the non- layer by heat . At 200 ° C heat , the peak of the layer is still wide, which is a pack -like peak. At this time, it is that the alloy is still an . The is solid in the of . the heat of 300 ° C, a small and and NI3P peaks on the , that the has in the , the alloy began to , and the Ni3P phase and the solid are . To a , the solid is by the of the , but it has not been . 400 ° C heat , the peaks of and NI3P , and the is . As the , the atoms , and and NI3P begin to . At this time, the alloy Ni3P, which has been from to a NI3P or a micro- phase NI-P . The under is shown in Table 3.1. A layer 3.2 X -ray after the of the non - alloy layer 3.1 High X -ray of the heat 200 ° C ingel 300 ℃ mixed mixed The is , and the of the of the non- of 400 ° C 3.2 NI-P 3.2.1 state Ni-P of the micro- NI-P alloy layer of the NI-P alloy layer is high is to the of .

the (RP = 0.11Nm) and the (RNI = 0.1246) by about 12%, which will a field for the base. In , there is a high - layer in the solid , and it also to its . The micro- by the non- high Ni-P alloy by 1 is 484.3HV, and the low NI-P alloy by 2 is 453.6HV. It is that the the , the the of the NI-P alloy [39]. 3.2.2 The of on the micro-. The NI-P alloy by 1 is 484.3HV at the time of . 。 From the , we can see that the of the below 400 ° C with the in the of the heat , and at 400 ° C, the micro - 1129.06HV. the - - solid solid solid solid solid solid is a kind of state in , the solid must be , and a small of of the of the NI3P is on the solid solid. the to the . As the rises, the of NI3P has to , and the . By the time of 400 ° C, the was the best, and the the . 3.3 of the and of the and the curve 3.3 Ni-P layer 3.3.1 The of the layer the layer. The of the and the of the a good basis for . The is the of the NI-P alloy by 1 and the of the of each .

atom P10.9018..1081.18 Total 100.00 3.4 1 The canal of the layer can be seen from the that only and in the layer can be seen from the EDS 。 The of is 10.90 wt.%. 3.3.2 of the of the layer (1) The of the micro - of the of the layer is a cell -like . The and atoms that were on the of the were not , but - . , and then the area of ​​the - , and a . At the same time, the - also in the of . - . As shown in 3.5. 3.5 Model of alloy layer (2) Micro of the of the after that , the sub - state with low (still to state) or -state or state will occur . (That is, state) , the is the . In this , only the of the has been , and the of the of the alloy is by the high heat .扩散能力增强，原子克服亚稳态和稳定态之间的势垒进行重新排列，由无规则排列，变为在三维空间沿着每个点阵直线方向，原子有规则地重复出现，表现出晶体结构的周期性，即发生了合金从非晶态转变为晶态的结晶或晶化转变。

在保温时间（1h）相同时，不同热处理温度下镀层形貌如图3.6所示。可以看出，随加热温度的升高，镀层表面的胞状组织逐渐趋于扁平，晶界逐渐趋于模糊。这是因为热处理后，镀层发生了由非晶到晶化的转变。3.4 Ni-P镀层的耐蚀性分析3.4.1 镀态Ni-P镀层的耐蚀性由图3.7可以看出在10% HCl溶液中，随着腐蚀时间的增加高磷镀层的腐蚀速率一直低于低磷镀层的腐蚀速率，可知高磷镀层的耐蚀性要优于低磷镀层。在酸性介质中，镀层中的P能强烈发生水解，生成并吸附在镀层表面上，起到阻碍腐蚀介质的作用，同时还有很强的还原能力，不断将Ni2+还原成Ni，阻碍了镍的溶解，因此，高磷化学镀Ni-P合金镀层耐酸性介质腐蚀优于低磷化学镀Ni-P合金镀层。(a) 200℃热处理后镍磷合金镀层(b) 300℃热处理镍磷合金镀层(c) 400℃热处理后镍磷合金镀层图3.6热处理后镍磷合金镀层形貌特征3.4.2 热处理温度对耐蚀性的影响图3.8 为高磷化学镀Ni-P镀层（热处理前与热处理后）在10% HCl的溶液中浸泡4h的抗腐蚀试验柱状图。由图可以看出经200℃热处理的Ni-P镀层具有良好的耐盐酸腐蚀性能，平均腐蚀速率为2.7243 mg/cm2·h，使镀态Ni-P镀层的抗腐蚀性能提高37%。

随着热处理温度地不断升高，Ni-P镀层的耐腐蚀性呈下降趋势，但是耐蚀性均优于镀态Ni-P镀层。腐蚀时间(h)图3.7 低磷与高磷Ni-P合金镀层耐蚀性图图3.8 不同热处理温度镀层耐蚀性图根据文献[36]的结果，含磷量大于7.8%时的镍磷合金镀层在镀态下为非晶态结构，是单相体系，不存在成分偏析，不存在晶界和位错等缺陷，它不具有晶态合金中的晶体特征，因此，它就无法构成腐蚀微电池，因而表现出良好的耐蚀性。200℃热处理有利于消除合金中残留的原子氢，松弛内应力，提高镀层与基体的结合力，所以200℃热处理可改善其耐蚀性。随着热处理温度上升达到300℃，镍磷合金镀层发生晶化，出现晶界并伴有Ni3P相析出。一方面，因前述原因，热处理有利于提高合金耐蚀性；另一方面，合金开始晶化，产生晶体缺陷；Ni3P相的析出，使合金镍相中磷含量降低；且在合金溶解时，Ni3P相与基体间可形成腐蚀微电池；这些因素导致镍磷合金耐蚀性降低，抗腐蚀能力下降，腐蚀速率升高。综合两方面因素，经300℃热处理，镍磷合金耐蚀性能降低。经400℃热处理后，镍磷合金层耐蚀性继续降低，这是由于一方面400℃热处理造成沉积层由非晶态完全转变为晶态结构，在晶体结构中出现大量的晶界，产生晶体缺陷；沉积层中又出现了Ni3P相和镍基固溶体两种相，这种复相结构容易在腐蚀介质中形成微电池而加速腐蚀；另外由于Ni3P相和镍基固溶体在400℃仍保持共格，使局部产生严重的晶格畸变，大大降低镍基固溶体的电极电位，增加微电池的腐蚀电流而加速腐蚀。

综合三方面原因，经400℃热处理，使镍磷合金耐蚀性能降低。4 结论本文通过化学镀方法在碳钢上沉积Ni-P镀层，并对实验样品进行了性能测试，特别是对重要的性能―耐蚀性进行了仔细深入的研究，通过对镀层的结构和成分的分析和讨论，现得出如下结论：1、化学镀Ni-P镀层的含磷量受镀液中还原剂次亚磷酸钠浓度影响。随着次磷酸钠浓度的增大，镀层中含磷量增加。2、镀层的显微硬度与镀层中析出的Ni3P相密切相关。Ni3P相弥散形核时，显微硬度增大。400℃热处理后，显微硬度达到1129.06HV。3、高磷化学镀Ni-P镀层具有非晶态结构，化学稳定性高，具有优良的耐盐酸腐蚀性，是金属防腐蚀理想的保护层。因此，提高镀层的含磷量，使镀层处于非晶态，能有效地提高镀层的耐蚀性。4、热处理影响了化学镀镍层的耐蚀性，非晶Ni-P镀层经200℃热处理1h后，可进一步提高镀层的耐蚀性，使耐蚀性能力提高37%，热处理温度达到300℃和400℃时，镀层结构发生改变，耐蚀性能降低，但是耐蚀性仍优于镀态Ni-P镀层。5、加热温度对化学镀Ni-P镀层形貌产生重要影响，随加热温度的升高，镀层表面的胞状组织趋于扁平，镀层的晶界逐渐趋于模糊。

致谢本论文是在指导老师吕逍老师的悉