A356化学镀Ni-P正交实验.pdfVIP

A356 化学镀Ni-P 正交实验 邱星武，李刚，任鑫，徐洋 辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新 （123000 ） E-mail ：fallenrain922@163.com 摘 要：本实验以A356 铝合金为研究对象。通过正交实验研究了在其基体上化学镀镍。结 果表明：加速剂NH4HF2 为20g/L ，pH 值为6.5 ，温度为85℃，络合剂5g/L 时，所得化学镀 Ni-P 样品性能最佳。 关键词：A356 合金；化学镀Ni-P ；正交实验 中图分类号：TG156.99 1. 引言 铝及铝合金具有导电性好、散热性好、易于成形、易于进行多种加工等特点，是轻合金 中应用最广、用量最多的合金[1] 。由于科学技术的不断进步，铝的优良性能不断地被认识和 利用，其用途日益扩大。除在建筑工业、包装工业上已取得巨大成功外，目前汽车上扩大用 铝量已成为全球的潮流，而且，铝由于比塑料、玻璃、钢等材料更易于回收处理的特性，使 [2] 其在当今推崇保护环境、净化人类生存空间的时代中，倍受绿色环保人士的青睐 。 A356 合金流动性和铸造填充性好，为高硅合金，由于有强化相 Mg2Si 和在铝中温度场 有较大的溶解度的变化，因此具有良好的强化效果，特别是人工时效机械性能有显著变化， 同时也有良好的塑性。A356 系列铝合金为优良的铸造铝合金[3]，该合金中 Ti 和 Sr 元素合金 对晶粒细化变质效果明显，热处理后有明显的球化效果， 为了改善 A356 合金表面性能， 本文通过正交实验研究在其表面进行化学镀 Ni-P 处理。 2. 化学镀 Ni-P 的基本原理 由化学镀镍液中次亚磷酸阴离子引起的镍析出反应，首先镀液中的次亚磷酸阴离子与触 媒金属接触后，在触媒金属上形成(PO2)－离子[4-5]： － － (H PO ) →(PO ) +2[H] (1) 2 2 2 由(1)式反应生成的(PO2)－再次在相同的触媒上引起脱氢反应形成亚磷酸离子 － + 2 － (PO ) +H O→H +(HPO ) (2) 2 2 3 该反应因为伴随有[H]和 H+ 的生成，所以反应(1)，(2)都显示出对 pH 的依存性。反应(1) 与(2)是同时进行的。反应(1)生成的氢原子被触媒金属表面吸附，即形成所谓的缩合层，具 有很强的活性。由于该氢原子的存在使镀液中的镍离子被还原生成金属镍的同时也产生氢离 子。 2+ + Ni +2[H]→Ni+2H (3) 另外，因次亚磷酸阴离子的脱水反应生成的活性化的磷与镍一起析出生成非晶态 Ni-P 合金，附着在被镀金属表面。 － － (H PO ) +[H]→H O+OH +P (4) 2 2 2 一部分氢原子生成气体状的氢分子 2[H]→H2 ↑ (5) 反应(1)、(2)、(3)在高 pH 时被促进，而反应(4)在高 pH