電鑄鎳磷的制備與性能研究.pdf

1、電鑄是利用金屬離子在陰極電沉積原理制造零部件的工藝，具有復制和重復精度高等優(yōu)點，在精密、異型、復雜零件及微/納米等方面有廣泛的應用。電鑄技術(shù)有許多優(yōu)點，但也存在使用電流密度低、制備周期長、內(nèi)應力較大等問題，制約了電鑄技術(shù)的進一步發(fā)展。本文采用硫酸鹽電鑄鎳磷體系，研究了電解液的性質(zhì)和不同工藝參數(shù)對電鑄層表面形貌、硬度、耐蝕性及內(nèi)應力的影響，并研究了熱處理對電鑄層影響及稀土元素的添加對電鑄層表面形貌及性能的影響，最后采用ANSYS研究了平板

2、陽極與象形陽極之間的電場分布并對均勻性進行了研究。
　　對電解液進行研究，結(jié)果表明：電解液具有良好的均鍍能力和分散能力，通過分光光度法檢測鎳和硫代硫酸鈉滴定磷，確定電解液中鎳和磷的補加量分別為鎳為9g/3h，磷的補加量為3g/3h。通過單因素試驗，對電鑄鎳磷電流密度、溫度、pH值、亞磷酸含量進行了分析探討。根據(jù)掃描電鏡（SEM）、能譜（EDS）、電化學測試實驗結(jié)果可知，隨溫度的升高，電流密度的增加，pH值的增加電鑄速率逐漸增加；隨

3、攪拌速率的增加電鑄速率先增加后減??；隨亞磷酸含量的增加，電鑄層中磷含量逐漸增加；隨電流密度和pH值的增加，電鑄層中磷含量逐漸減??；隨電流密度、pH值和溫度的增加，電鑄層的表面形貌由胞狀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殓R面狀；電流密度和pH值的增加，硬度減小，溫度和亞磷酸增加，硬度值先增加后減小；隨電流密度、pH值和Cl-濃度的增加電鑄層的內(nèi)應力逐漸增加；隨溫度的升高，電鑄層的內(nèi)應力逐漸下降；隨電流密度的增加，pH值的增加，電鑄層的耐蝕性先增加后減小，在I=1

4、.5A/dm2和 pH=2時電鑄層的耐蝕性分別達到最好，與電化學阻抗譜擬合電路參數(shù)值及電化學孔隙率得到的結(jié)果一致。熱處理后電鑄層的硬度逐漸增加，耐蝕性逐漸下降。XRD結(jié)果表明，隨熱處理溫度的升高電鑄層逐漸由微晶轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，最終轉(zhuǎn)化為Ni相和Ni3P相。熱處理后電鑄鎳磷的飽和磁化強度逐漸增加即Ms逐漸增加，矯頑力Hc隨溫度的增加逐漸增加。
　　對添加稀土元素后的電解液和電鑄層進行研究，結(jié)果表明，電解液中添加稀土元素（鈰、鑭、釔）后，

5、陰極極化曲線逐漸負移，極化度增加。添加三種稀土元素后，電解液的I-t曲線均呈現(xiàn)相同階躍電位下達到峰電流Im逐漸增加，對應的tm呈現(xiàn)縮短趨勢。對其采用SH成核機理進行分析結(jié)果表明，三種稀土元素的添加并未改變電鑄鎳磷連續(xù)成核的成核機理。添加稀土元素后，電鑄層的耐蝕性逐漸增加，硬度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。添加稀土元素后對電鑄層的表面形貌有較大的影響，電鑄層表面的胞狀結(jié)構(gòu)比未添加稀土元素的胞狀減小。EDS結(jié)果表明，稀土鈰和鑭實現(xiàn)了共沉積，釔元素