镁合金微弧氧化化学镀镍复合涂层的结构与性能.pdf

第六届奎冉裹面I租学术,t-tt 兰州 2006年8月 镁合金微弧氧化一化学镀镍复合涂层的结构与性能 曹博蕊，王从曾‘，苏学宽，马捷 (北京工业大学材料科学与工程学院100(02北京) 摘要：实验研究了镁合金微弧氧化后再进行化学镀镍复合涂层的结构与性能．结果表明，微弧氧 可达1200HV左右．微弧氧化层与镁合金基体结合牢固，以微弧氧化层作为化学镀镍的中问层，能 得到结合力赴好的化学镀镍层，且硬度和耐蚀性都有较大的提高，获得了镁合金表面处理的新途径． 关键词：镁合金；微弧氧化；化学镀镍 153 中图分类号：TGl74．42TQ 文献标识码：A 镁合金是最轻的结构材料之一，它具有密度低、比强度、比刚度、比弹性模量高和优异的能量 衰减特性等特点，且具有很好的铸造性能和切削加工性能，因此在汽车、航空航天、通讯、光学仪 器及计算机制造业有广泛应用前景【1】。但镁是工程应用中最活泼的金属．电极电位很低(-2．36VSCE)， 化学活性很高，自然氧化膜结构不够致密，耐蚀性差。因而限制了镁及其合金的广泛应用圆。 对镁合金进行表面处理，以提高其抗蚀、耐磨性能，是目前镁合金应用研究的热点o】。镁合金 微弧氧化后可获得较好的耐蚀性和耐磨性，近年来受到人们的普遍重视H。但微弧氧化表面多孔易 被褥染，不适宜一些表面要求美观的零件或制品，如手机、笔记本电脑外壳等。化学镀镍也是一种 可以获得较好的耐蚀性和耐磨性的表面处理方法，且镀层厚度非常均匀，但镀层一般较薄，与基体 结合强度偏低纠。如将上述两种方法结合起来，对镁合金进行微弧氧化北学镀镍复合处理，贝Ⅱ可 使镁合金表面既具有优良的耐磨性、耐蚀性又美观、易清洁，从而扩大其应用范围。但除作者对镁 合金表面进行微弧氧化。化学镀镍复合处理进行了初步实验研究外”I，尚未见到其他有关报道。 本文对微弧氧化．化学镀镍复合层的结构与性能进行了分析测试，为镁合金表面微弧氧化讹学 镀镍复合处理技术的开发应用提供了一定的实验依据。 1试验材料及方法 试验采用AZ91D型压铸镁合金，加工成20x15x5 mitt的标准试样，用砂纸打磨后备用。 试验工艺流程为：试样一砂纸打磨一除油清洗一微弧氧化处理一水洗一敏化一水洗一活化一水 洗～还原一化学镀镍一水洗、烘干一热处理。 微弧氧化处理采用的电解液硅酸钠溶液浓度范围在10～1009／I之间。微弧氧化时电流密度控制 在0．1～o．2A／em2，时间范围在0．5～2小时。 化学镀镍前处理采用的敏化液为sncl2盐酸溶液；活化液为PdCl2的酒精溶液。化学镀液的主 要成分为：Nico，-2Ni(OH)z4H20：5～159tb 伴有轻微的搅拌。化学镀镍后的热处理温度为200～350C，保温时间1小时。 式显微硬度计测定氧化膜层截面及化学镀镍层的硬度：用FEI Quanta200电子扫描显微镜观察涂层 Advance D8 表面形貌；用EDAX能谱仪分析氧化膜层及化学镀镍层的成分；用Broker x射线衍射 ‘作者简介：曹博蕊(1981一)，女，硕士研究生，从事材料表面改性研究。 第六届奎目表面工程学术会议 兰州 2006年8月 仪分析氧化膜层及化学镀镍层的物相结构。 2结果与分析 2．1微弧氧化层的表面及横截面形貌分析 图1是试样在硅酸钠电解液中形成的微弧氧化陶瓷层表面扫描电镜照片。可以看出：氧化层表 面平整，布满微弧放电所形成的孔洞，孔周围有熔融的痕迹，这种形貌是微弧氧化的典型特征。 围1徽弧氧化层表面的扫描电镜照片 图2微弧氧化层的截面图 Fig·1SEMphotographofthemicro-arclayer 图2是微弧氧化后试样横截面的显微照片，其中上部为镶嵌试样用的酚醛树