毕设答辩PPT69

1、，江苏科技大学/材料学院，稳定剂对45钢表面处理过程的影响，答辩人：黄，王，01/研究背景与意义，02/研究内容与方法，03/实验过程，04/实验现象与镀速的比较，05/性能测试与分析，06/论文摘要，内容，研究背景与意义，第1章，研究现状，课题背景，钢的寿命，每年全球因腐蚀造成的钢材料损失约占1/545钢是一种常见的中高质量碳素结构钢，在生产和生活中经常用于轴类零件，这就要求其具有高硬度、耐磨性和耐腐蚀性。研究意义、研究意义化学镀：操作简单、节能、性能优异、经济效益高、环保、低污染；它能提高材料的耐腐蚀性、硬度、耐磨性等性能；种类繁多，应用广泛，发展前景良好。目前很难控制镀液的稳定性和反应速

2、度，因此有必要在镀液中加入稳定剂；稳定剂影响沉积速率和涂层性能。化学镀稳定剂的研究对于提高镀液利用率、改善镀层质量、减少化学镀污染具有不可替代的意义。国外：2002年，保罗。美国博尔格研究了电渗析法回收废弃化学镀液中的镀液；2005年，邓肯在他的论文中提出，美国已经开发了一种新的环境友好的化学镀镍技术(LFCF)；2008年，日本稻垣纪弘木村(Hakime Kimura)研究了在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料表面无铬酸蚀刻和钯催化剂的化学镀铜；2011年，安德拉德克和美国其他人开发了通过3D直接激光写入和化学镀银制造3D双色等离子晶体的技术；同年，亚历山大加西亚和其他人在法国开发了一种局部配体诱导

3、化学镀(LIEP)工艺，减少了所需的金属量。国内：2008年，董坤等人进行了无铅稳定剂的研究，获得了一种新的无重金属铅稳定剂S1；2015年，刘洋等人研究了化学镀镍废水中污染物的去除工艺，将化学镀镍溶液中的污染物降低到排放标准；此外，还有白永刚、马壮、余祖晓等。在中国，通过热处理改善了涂层性能。第二章，研究内容和方法，化学镀在我们的生产和生活中有着重要的意义。本文针对以往化学镀稳定剂研究的不足，研究了稳定剂对45钢表面处理过程的影响：(1)镀前预处理对镀速和镀层性能的影响；(2)研究稳定剂种类和浓度对镀速的影响；(3)热处理对涂层硬度和表面形貌的影响；(4)用扫描电镜、能谱仪和XRD分析了涂层

4、的微观结构、结构和磷含量。(5)利用电化学工作站，通过开路电位、阻抗谱和塔菲尔曲线分析了耐蚀性。(6)分析稳定剂种类对涂料性能的影响。研究方法，第3章，实验药物、仪器和装置，实验过程，实验配方，稳定剂检验方案，实验过程，实验药物、仪器和装置，实验基材：8mm8mm18mm 45钢；主要药物：硫酸镍、次磷酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠、硫脲、醋酸铅、硫代硫酸钠等。主要仪器：HH-4水浴锅、电子天平、电阻炉、扫描电子显微镜、能谱仪、x光衍射仪、电化学工作站等。，实验装置的示意图显示在右边，实验公式，1舒岗，刘定富，李彩桦。化学镀镍稳定剂的筛选，材料保护，2015，48(05):20-23。2廖西平. 45

5、钢的化学镀实验及镀层性能研究.重庆大学，2007:13。3朱元吉、尹延国、解婷。45钢塑料模具的NiP合金化学镀处理J.模具工业，1995(06):52-54 .稳定剂考察方案，实验过程，镀前预处理：碱洗除油(用OP-10)；打磨待镀表面；碱洗去油；酸洗除锈，综合碱液；稳定器配置：稳定器要求高精度，放大方法可用于实验。镀液配置：第4章，实验现象与镀速的比较，样品变化，混合稳定剂对镀速的影响，样品变化，样品化学镀前后的对比图。注：如果后面的数据没有特别说明，所有后续的实验都是用3#配方进行的，配方筛选，以1毫克/升硫脲为稳定剂的不同配方的镀速，稳定剂对镀速的影响，性能检测与分析，稳定剂对镀层形貌

6、的影响，XRD分析，镀层元素分析，镀层耐蚀性分析，热处理后硬度，孔隙率测试，优化配方确定，稳定剂对， a)以硫脲为稳定剂的扫描电镜图像；c)以醋酸铅为稳定剂的扫描电镜图像；e)以硫代硫酸钠为稳定剂的扫描电镜图像；h)以醋酸铅：硫脲=1:4的混合稳定剂的扫描电镜图像； b)以硫代硫酸钠为稳定剂的x光衍射图；c)以醋酸铅：硫脲=1:4为稳定剂的x光衍射图。a)、b)、c)、热处理前后的硬度、热处理后的形貌、热处理前后的硬度比较、a)热处理后以硫脲为稳定剂的涂层显微照片；b)热处理后以醋酸铅为稳定剂的涂层显微照片；c)热处理后以硫代硫酸钠为稳定剂的涂层显微照片；d)用混合稳定剂对涂层进行热处理后的显

7、微照片。以硫脲为稳定剂的涂层元素分析、涂层元素及含量分析、涂层耐蚀性分析，(1)开路电位对比图，(2)阻抗谱对比图，(3)Tafel曲线对比图，涂层耐蚀性分析，其腐蚀电位和腐蚀电流密度由Zsimp Win拟合软件测得，见下表，结合Tafel曲线可以得出其尺寸关系为I空白I混合I硫脲， 根据开路电位、阻抗谱和Tafel曲线分析，以硫脲为稳定剂的样品的耐蚀性最好，其次是混合稳定剂的样品，但混合稳定剂的样品的耐蚀性明显优于空白样品，说明化学镀镍磷是一种提高耐蚀性的优良表面处理方法。 孔隙率测试，孔隙率测试图，厚度为5m的涂层孔隙率为0.76片/cm2。影响孔隙率的因素：涂层厚度、表面预处理的抛光程度

8、或表面油脂。实验得到的最佳配方为：硫酸镍20g/L、次磷酸钠18g/L、柠檬酸钠10g/L、乙酸钠20g/L、硫脲1mg/L、施加温度88、酸碱度45、电镀时间12h。400热处理可提高其硬度和其他性能；如果考虑涂层的亮度，可以牺牲一些性能，用1.2毫克/升醋酸铅：硫脲=1:4的混合稳定剂代替稳定剂。结论：(1)化学镀镍-磷工艺虽然操作简单，但在实验过程中，如镀液的配置、酸碱度的调节等都需要小心操作。操作不当会导致实现效果不佳，甚至实验失败。(5)稳定剂的种类对涂层的形态和性能有很大影响。通过对四种稳定剂的考察，硫脲的各项性能均优于其他稳定剂，但亮度不够；加入少量醋酸铅后，亮度变得更好。然而，其他属性变得更糟。(2)化学镀镍磷前的预处理对化学镀有很大影响，预处理过程需要小心。如果预处理不当，可能会影响化学镀速度和孔隙率。(3)45钢化学镀镍磷后，镀层磷含量约为12%，耐蚀性明显提高，硬度约为500HV。热处理400 h后，硬度提高到700HV左右；(4)通过实验得出，稳定剂的浓度对镀速有很大的影响，当稳定剂的浓度高或低时，镀速会大大降低；实验的不足和主要参考文献，实验的不足：(1)稳定剂的浓度不够详细；(2)由于时间和仪器精度的原因，很少有关于混合比的比例和浓度的实验；(3)出于安全原因，预处理打磨和除锈不够。主要参考文献：(1)王朝南。镀镍工艺及镀锡稳定剂的研究。(2)李彩桦