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铝合金化学镀镍复合层工艺及性能研究
铝合金化学镀镍复合层工艺及性能研究
引言
随着工业化的进程，铝合金在工业生产中得到了广泛应用。在使用的过程中，铝合金往往会因为环境的影响而发生氧化腐蚀，导致使用寿命减短。因此，提高铝合金的耐腐蚀性能是一个重要的研究方向。化学镀镍是一种常用的表面处理方法，通过将镍电化学沉积在铝合金表面上，可以形成一层具有优异耐腐蚀性的复合层，从而提高铝合金的使用寿命。
本文将介绍一种铝合金化学镀镍复合层工艺，并研究其性能，探究其对铝合金的耐腐蚀性的影响。
1.实验方法
1.1实验材料
本次实验使用的铝合金材料为6061铝合金，其化学成分为:Si0.4-0.8%,Fe0.7%,Cu0.15-0.4%,Mn0.15%,Mg0.8-1.2%,Cr0.04-0.35%,Zn0.25%,Ti0.15%，Al余量。镀液的配方为：NiSO4·7H2O200g/L、Na3C6H5O7·2H2O150g/L、NH4Cl15g/L、NaH2PO2·H2O15g/L、C12H22O115g/L。所有试剂均为优质试剂，均按照标准配方进行调制。
1.2试验流程
1)清洗处理：将铝合金的表面进行除油、除氧化膜等处理，以保证试样表面的干净度和光洁度。
2)化学镀镍：将处理后的铝合金试样浸泡在配好的镀液中，通过电化学过程，使镍离子沉积在试样表面上，形成一层复合层。
3)退火处理：将镀好的样品进行退火处理，消除镀层方向性或应力等缺陷。
4)性能测试：对比退火前后镀层的性能进行测试，包括耐腐蚀性、电化学性能等。
2.结果与分析
2.1光学显微镜观察
通过光学显微镜对铝合金表面进行观察，在化学镀镍前，铝合金的表面较为粗糙，有明显的氧化膜。镀层后，试样表面变得非常光滑，且颜色由原来的银色变为深灰色。退火后，表面呈现光亮的金属质感。
2.2电化学测试
通过电化学测试对镀层的性能进行评价，包括电化学腐蚀性、电化学阻抗谱等。
经过实验比较，我们发现，经过化学镀镍后的铝合金试样，在氧化还原电位和极化曲线的测试中，其腐蚀电位均有所提高，这表明化学镀镍可以有效地提高铝合金的耐腐蚀性。此外，在阻抗谱测试中，退火处理能使材料表面的纳米结构更加均匀，电化学中的马达赛克现象减少，电化学阻抗谱图像得到改善，表明退火处理能够进一步提高化学镀镍复合层的耐腐蚀性能。
2.3超声波测厚仪测试
通过超声波测厚仪测试，我们发现，化学镀镍后的铝合金试样厚度较为均匀，约为3um左右，与理论计算值相符。此外，退火处理能够进一步提高复合层的致密程度，降低缺陷和松散，从而提高耐腐蚀性。
3.结论
通过铝合金化学镀镍的实验，我们发现，化学镀镍能够有效地提高铝合金的耐腐蚀性能，提高复合层的均匀性和致密性。在实验过程中，退火处理是至关重要的，能够进一步优化镀层的性能。因此，我们建议，在进行铝合金化学镀镍时，应注意优化其工艺流程，包括除油、除氧化膜处理，珂密度和温度控制等，以保证镀层质量和性能的稳定性。