雙絡合劑條件下Ni-W-P化學鍍層的沉積行為及耐蝕性.pdf

1、Ni-W-P化學鍍層以耐蝕、耐磨等優(yōu)點被廣泛應用于諸多領域，但合金元素W的沉積需依賴Ni的誘導共沉積過程。實現Ni-W共沉積的基礎是兩者沉積電位相近，而向鍍液中添加絡合劑是一種有效方法。與單絡合劑相比，主、輔雙絡合劑的協(xié)同作用不僅有利于鍍層中W的沉積，而且能提高鍍層沉積速率、增強鍍液穩(wěn)定性?；诖耍疚牟捎脵幟仕徕c(NaCit)-乳酸(Lac)雙絡合劑鍍液體系，系統(tǒng)地研究了NaCit與Lac濃度比(NaCit/Lac比)及硫酸鎳(NiS

2、O4)、次亞磷酸鈉(NaH2PO2)、鎢酸鈉(Na2WO4)濃度對Ni-W-P鍍層化學成分、相結構、微觀結構、厚度、顯微硬度及結合力的影響；同時，基于Ni-W-P鍍層化學沉積過程中的反應方程式，在NaH2PO2濃度恒定條件下，深入探討了NaCit/Lac比對W、P、Ni三者競爭沉積的作用機制，并分析了W、P元素含量比(W/P比)對Ni-W-P鍍層耐蝕及耐磨性的影響。
　　實驗采用SEM、EDS、XRD對不同Ni-W-P鍍層的微觀形

3、貌、化學成分及相結構進行表征；使用自動劃痕儀、顯微硬度計測量鍍層的結合力、顯微硬度；通過電化學方法及中性鹽霧試驗研究不同W/P比鍍層的耐蝕性，采用球．盤磨損試驗機測試不同W/P比Ni-W-P化學鍍層的耐磨性，并對其腐蝕行為機制與磨損行為機制進行探討。
　　結果表明：隨著NaCit/Lac比的增大，Ni-W-P化學鍍層中W含量、W/P比均先升高后降低，P含量則相反；同時，隨著NiSO4濃度的升高，鍍層中W含量、W/P比也呈現先增后降

4、趨勢，但P含量卻持續(xù)降低。當NaCit/Lac比1：1、NiSO4濃度40 g/L時，鍍層中W含量最高為7.02wt.％，W/P比最大。鍍層的沉積速率與其W含量具有一致性，而鍍層中Ni的晶化趨勢及鍍層硬度與W/P比關系緊密，當W/P比最大值為1.74時，鍍層晶態(tài)特征最強，硬度也最高，為754.8 HVo.02。NaCit/Lac比由1：5增至5：1時，鍍層表面Ni顆粒的均勻性先變好后惡化；3：l時，Ni顆粒尺寸與分布的均勻性較好。此外，

5、NaH2PO2濃度對鍍層微觀結構的影響也較為顯著。電化學測試表明，NaCit/Lac比為3：1時鍍層腐蝕電位可達-0.3112 V，腐蝕電流密度僅為0.382μA·cm-2；另外，此鍍層經720 h鹽霧試驗后沒出現明顯腐蝕跡象，且腐蝕速率很低，同時EDS譜也表明其表面氧、鐵含量極低。隨著NaCit/Lac比的增大，鍍層摩擦系數與磨損速率先降低后升高，NaCit/Lac比為1：1時，鍍層耐磨性較好。在此基礎上，提高NiSO4濃度至40 g