AZ91D直接化学镀镍新型前处理工艺探究

1、az91d直接化学镀镰新型前处理工艺探究【摘要】镁合金直接化学镀镰是镁合金表面防护的 重要方法之一，采用以磷酸、硼酸、氟化氢铁、添加剂a为 配方的新型前处理液进行活化，能够获得致密、均匀，结合 力合格的镀层。【关键词】az91d；化学镀鎳；前处理前言az91d镁合金以其抗老化、抗冲击、减震性能好，尺寸 稳定性好，以及较好的机械性能和良好的电磁屏蔽性等优 点，应用前景广阔。然而，镁合金高度的化学活泼性使其在 使用环境下极易遭到腐蚀破坏1。目前应用于镁合金的表面处理技术很多，主要有化学 转化、阳极氧化、微弧氧化、电镀和化学镀等防护技术2-5 o 化学镀镰是镁合金表面防护的重要方法之一。然而，镁合

2、金直接化学镀鎳目前主要采用鎔酸加氢氟酸作前处理，存 在例如危害环境等诸多问题。本文研究了一种新型的环保型 活化液，对试样进行活化，再化学镀鎳，采用sem检测了镀 层的表面形貌和截面形貌，划痕发测试了镀层的结合力。1、直接化学镀礫工艺流程工艺流程：打磨一超声波清洗一活化一化学镀鎳。打磨：用1500#金相砂纸打磨。超声波清洗：先用丙酮清洗10分钟，再用蒸馆水清洗 10分钟。活化：磷酸（85%） 30-60 ml/ l,硼酸 10-32g / l 氟 化氢铁20-40 g/ l,添加剂a 1-5 g / lo化学镀镰：碱式碳酸镰10 g / l,次磷酸钠20 g / l, 氢氟酸（40% ）12ml

3、/ l,柠檬酸5.2 g/ l,氟化氢鞍10g/ l ,稳定剂 a lmg/l,氨水（25% ） 30 ml / l ,蒸憎 水若干，时间120min,温度分别为80°co2、结果分析2. 1新型活化工艺在提高结合力方面，不少研究者研究了不同的酸洗和活 化液对镀层结合力的影响。然而，传统的酸洗活化法不仅耗 时耗力，而且试样表面颗粒很不均匀，有很多大颗粒出现。 本实验采用新型的“一步酸洗活化”方法，其配方如下表1：表1一步酸洗活化配方az91d在酸洗活化液中浸泡10s、20s、30s、40s后试样 表面的形貌如图3.1所示。从图中可以看出，随着酸洗活化 的时间的增长，试样表面的金属光泽

4、逐渐消失，腐蚀凹坑纵 向加深，腐蚀产物增多。图a是在酸洗活化液里浸蚀10s后 的形貌，可以看出腐蚀不均匀，还存在大量的裸露基体表面; 图b是在酸洗活化液里浸蚀20s后的表面形貌，腐蚀较均匀; 当酸洗活化时间为30s时，如图c,腐蚀更加均匀，但是存 在腐蚀凹坑；当酸洗活化时间为40s时，如图d,出现了较 多的疏松的腐蚀产物，覆盖在了镁合金基体上。所以，酸洗 活化时间为20s最佳，因为此时，腐蚀较均匀，且基体腐蚀 凹坑不会太深，腐蚀产物不至于完全覆盖基体，从而影响镀 层。2. 2镀层的表面、截面微观形貌图2是az91d直接化学镀镰的表面微观形貌，可以看出, 镀层是由大小不一的晶粒堆垛形成，晶粒之间

5、存在缝隙，晶 粒的生长包括横向生长和纵向生长，而两个方向生长速率的 不一致导致了镀层厚度的起伏变化。可以看出，通过本文所 述前处理工艺，获得了致密、均匀的镀层。图2 az91d直接化学镀鎳微观形貌图3是镀层截面微观形貌，可以看出镀层与基体之间结 合良好，无间隙。图3镀层截面形貌2. 3镀层结合力的测定通过刻划镀层试样，以此来了解镀层与基体的结合情 况。用硬质刀片在镁合金基体和试样表面纵横交错地各划4 条线，将镀层划穿成2mm间距的方格，镀层划痕交错处均无 任何脱皮或剥落现象，进一步用刀片在划痕处挑撬镀层，撬 后镀层不脱落，可见结合力合格。3、结论与展望(1) 利用新型活化法获得了致密、均匀、结

6、合力合格 的镀层。(2) 无论是电镀还是化学镀，结合力问题一直是困扰 镁合金被广泛使用的主要问题，所以研究出高结合力的镀层 是镁合金直接化学镀鎳的发展趋势。【参考文献】1 胡庆福镁化合物生产与应用m.北京：化学工业 出版社，2004.2 余刚，刘跃龙，李瑛，等.镁合金的腐蚀与防护j. 中国有色金属学报,2002, 12 (6)： 108-109.3 蒋百灵，张淑芬.镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性的 研究j中国腐蚀与防护学报，2002, 22 (5)： 300-303.4 兰伟，孙建春，周安若，等.镁合金表面处理技术 的研究现状d材料导报，2006 (s1)： 428-430.5 liu z m, gao w. electroless nickel plating on az91 mg alloy substrate j . surface and coatings technology, 2006,6 l iu x, x iang y, hu w, et al. effect offluoride fiml on bon