复合化学镀Ni-P-石墨工艺对镀速的影响.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第29卷 第5期 2005年10月 JOURNAlOFDAQINGPETROLEUM INSTITUTE VoL 29 No．5 Oct． 2005 复合化学镀 Ni—P一石墨工艺对镀速的影响 方永奎 ，邱安娥。 (1．大庆石油学院化学化工学院，黑龙江 大庆 163318# 2．大庆石油学院 机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318) 摘 要：研究了用化学复合镀方法在A3碳钢基体上镀覆 Ni—P一石墨复合镀层，不同的施镀工艺条件对镀层中石 墨粒子的分布密度及镀速的影响．结果表明：温度、pH值升高，镀速会迅速增加#石墨的体积分数大小对镀速的影响不 大#络合剂柠檬酸钠 的质量浓度对镀速影响较大．确定了实现高镀速的工艺条件 ：镀液 中含 NiSO 为 25g／L，NaHzPOz 为30g／I，络合剂为5g／I，石墨为4g／I，稳定剂的质量分数为 5×10—6～1O ，施镀温度为 9O℃，镀液的pH值为5．0； 在此工艺条件下镀速可大于 8．5btm／h，镀层中石墨的体积分数达到 22 ． 关 键 词 ：复合化学镀 ；石墨 ；施镀工艺#镀速 中圈分类号：TQ153．2 文献标识码：A 文章编号：1000—1891(2005)05—0058—03 化学镀 Ni—P合金镀层 因具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性 ，在工程 中得到广泛 的应用．为提高 Ni—P合金镀层的性能，扩展其应用领域 ，在化学镀的基础上发展了化学复合镀 ，即在 Ni—P镀液 中加入 第 3种不溶性的固体粒子_1]，并通过搅拌，固体粒子可均匀地悬浮在镀液 中，实现分散粒子与基质金属的 共沉积．石墨是优 良的润滑剂，当采用石墨作为微粒填加到Ni—P镀液时，Ni—P一石墨复合镀层既具有 耐磨性 ，又有 自润滑性 ，是优 良的耐磨干态润滑复合镀层_2]．但石墨的多孔表面及活性 易造成镀液分解 ， 用化学复合镀方法很难将石墨加入 Ni—P镀层中．目前 ，有关这方面的研究报道较少．笔者研究了Ni— P一石墨复合镀层 的工艺条件及镀速 ，探讨 了不同工艺条件对镀层中石墨粒子分布密度及镀速的影响． 1 实验 ． 1．1 镀液组成和施镀工艺 石墨粒子被加入镀液前在磁力搅拌器 中搅拌 ，在搅拌过程中加入活性剂和润湿剂 ，搅拌至溶液中的 石墨粒子充分悬浮并均匀分散时为止．镀液组成和工艺条件见表 1．采用 25mm×25mm×3mm 的A3 碳钢为基体．化学镀工艺流程为：化学除油一水洗一除锈一水洗一活化一复合化学镀一水洗一风干． 表 1 镀液组成和工艺条件 1．2 镀层中石墨粒子体积分数的测定 采用光学显微镜观测复合镀层表面石墨粒子在一定面积上的粒子数 ，并计算粒子的体积分数． 2 结果与讨论 2．1 NiSO 质量浓度的影响 其它施镀条件不变 ，改变 p(NiSO)，其对镀速 的影响见图 1．由图1看 出，随着 p(NiSO )的增加， 加快，当p(NiSO)高于 25g／L后，呈下降趋势，且下降比较缓慢．p(NiSO)再增大时，不但 继续降低 ， 收稿 日期 ：2005—04—30；审稿人 ：汪颖军#编辑 ：曾湘华 作者简介 ：方永奎(1962一)，男，工程师，主要从事化学防腐方面的研究 ·58 · 维普资讯 第 5期 方永奎等：复合化学镀 Ni—P一石墨工艺对镀速的影响 镀液稳定性也降低．因此，提高 lD(NiSO)虽可提高 ，但也需考虑 镀液的稳定性 ，镀液 中含有过多的SO；一，会使镀层变脆．实验表 明，lD(NiSO)应控制在 25g／L时为最佳． 2．2 NaH：PO：质量浓度的影响 其它施镀条件不变 ，改变 lD(NaH。PO。)，其对 的影响见图2． 由图2看出，随着 lD(NaliPO。)的增加 ，增加，这是因为