| 摘要：镁合金被誉为是21世纪的绿色金属结构材料。镁合金在陆地交通工具、航空航天飞行器、3C产品、家居生活用品领域受到越来越多的关注。可是,镁合金的化学性质非常活泼、耐腐蚀性差,限制了镁合金的广泛应用。 近几年来,有很多关于镁合金电镀和化学镀的文献报道,但都只局限于实验室研究成果,没有投入到生产实践当中。本论文将实验室近几年镁合金电镀与化学镀工艺的研究成果应用到工厂进行产品电镀的生产实践,从实践中寻找镁合金电镀存在的问题,并将表面前处理酸洗工艺进行无毒化改进,研究混合电镀工艺试图解决现有电镀与化学镀工艺出现的问题。
研究结果表明: (1)镁合金产品通过前处理后预电沉积镍和化学沉积镍都能得到合格的预镀层,再结合后续的Cu/Ni/Cr多层电镀工艺得到能应用于室外复杂环境的产品。找到了在镁合金表面进行组合电镀过程中出现的各种故障的原因与克服方法。在化学镀镍过程中,镀层起泡的原因主要是镁合金产品表面在镀液中腐蚀造成的,因此需要控制好酸洗与活化工艺使镁合金基底表面有一层合适的保护膜。浸锌不均匀影响镁合金表面导电性能,使电镀镍层均镀能力和覆盖度下降。镍镀层中针孔的出现则影响后续电镀工艺的进行,因为后续的酸性镀液会通过镀镍层针孔渗入到镁合金基体上腐蚀基底。毛刺的的产生是由于镀液残留杂质所造成,这就需要加强镀液过滤净化镀液。 (2)新开发一种电镀镍前酸洗环保新配方:即钼酸钠20 g·dm~(-3),85%磷酸300cm~3·dm~(-3),65%硝酸30cm~3·dm~(-3)。该酸洗液降低了磷酸的用量,增强了酸洗过程中对镁合金去除氧化膜后的保护。不同型号铸造镁合金酸洗时间为:AZ91D酸洗最佳时间为20～30 s;AM60酸洗最佳时间为50～70 s。经过含钼酸钠的酸洗液预处理后电镀镍层在3.5%的NaCl溶液中自腐蚀电势值高于只含有硝酸、磷酸的酸洗液酸洗后预电镀镍层。说明钼酸钠盐对镁合金表面具有保护作用,对增强预电镀镍层致密性是有效的。 (3)在电镀镍溶液中添加次磷酸钠的含量25 g·dm~(-3)时,增强了电镀时镀液在镁合金表面的分散能力,增加打底镍镀层的合格率。混合电镀镍溶液属于碱性镀液,其pH值为9,在pH9±1的范围时,镀液工作状态最好。混合电镀镍的电流密度值为1～2 A·dm~(-2),65～70℃左右施镀,能获得满意的镍镀层。脉冲电镀在混合电镀中运用能有效地改善镀镍层的质量,得到结合力好、孔隙率低的预镀镍层。 |
