● 摘要
随着人们对健康和环保的逐渐重视,六价铬电镀技术在各国都受到了严格的限制,并逐渐被新型的、环保的电镀技术所取代。然而,目前仍然没有能从装饰性能和防护性能上完全替代六价铬的电镀技术。镍基合金因其较高的硬度、优异的耐磨和耐蚀性,而被广泛的用于替代硬铬的研究,但其外观色泽与六价铬镀层有差距。本课题在镍钨合金电镀工艺的基础上,研究开发了一种新型的镍基合金代铬电镀工艺,使镀层既具有与六价铬相似的外观色泽,又具有与六价铬相近的硬度、耐磨性和耐蚀性。 为了使镍钨合金镀层获得和六价铬相似的装饰性能,本论文通过大量霍尔槽实验研究了主盐、络合剂、添加剂以及工艺参数对镀层外观色泽的影响。发现:向合金镀液中加入调色剂,可使得合金镀层外观色泽与六价铬十分接近;通过选择合适的添加剂和工艺参数,可使合金镀液具有优良的分散能力、覆盖能力,而且电流效率在30 %左右、沉积速度约15 μm/h,均优于六价铬镀液。通过溶液成分分析和消耗实验,发现主盐成分的变化对镀层外观色泽影响不大,调色剂和添加剂对镀层外观色泽影响比较大,要经常补充。 论文通过SEM、TEM、EDS以及XRD等检测手段对镍基合金代铬电镀层的组织成分和结构形貌进行了分析测试。得知:镍基代铬电镀层主要相组成为钨为溶质镍为溶剂的置换型固溶体,合金结构是由镍的面心立方晶格构成的多晶结构。实验还通过中性盐雾和酸性盐水浸泡实验考察了不同镀层体系对基体的防护性能,并通过电化学测试方法对比了镍基合金代铬电镀层与光亮镍电镀层的耐腐蚀性能。测得:镍基合金代铬电镀层在腐蚀介质中形成一层钝化膜,延缓了腐蚀的发生,进而提高了对基体的防护性能。
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