化學(xué)沉積鎳基合金結(jié)合力研究.pdf

1、本文采用化學(xué)沉積法，首先以 ABS板為基底化學(xué)沉積鎳磷合金鍍層，研究基體表面狀態(tài)對鍍層結(jié)合力的影響。其次在銅基體上化學(xué)沉積Ni-Zn-P合金鍍層，研究鍍覆工藝對沉積速率、鍍層內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合力的影響。最后研究熱處理對鍍層結(jié)構(gòu)、顯微硬度、鍍層內(nèi)應(yīng)力以及鍍層結(jié)合力的影響。利用掃描電鏡（SEM）、粗糙度儀、數(shù)顯顯微硬度計(jì)、X射線衍射分析（XRD）等現(xiàn)代測試手段，對基體和鍍層的性能進(jìn)行了研究。具體研究內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　（1）以ABS塑

2、料為基體，研究粗化時(shí)間對基體表面形貌、粗糙度和化學(xué)成分的影響，以及粗化和活化對鍍層結(jié)合力的影響規(guī)律。結(jié)果表明，200ml/L的硫酸與400g/L的鉻酐水溶液進(jìn)行粗化處理，基體表面出現(xiàn)孔徑很小的微孔，隨著粗化時(shí)間的延長，微孔慢慢變大，延長到40分鐘時(shí)部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)較大的凹坑；基體表面粗糙度呈增大趨勢，表面生成新的基團(tuán),粗化時(shí)間20min到30min為宜?；罨瘯r(shí)間為15min時(shí)，延長粗化時(shí)間，鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度不斷增大；粗化時(shí)間為20min

3、時(shí),延長活化時(shí)間，鍍層結(jié)合力先增大后趨向穩(wěn)定。
　?。?）以純銅片為基體，化學(xué)沉積Ni-Zn-P合金鍍層。采用單因素實(shí)驗(yàn)，研究主鹽硫酸鎳含量、還原劑次亞磷酸鈉含量、鍍液溫度以及鍍液pH值對沉積速率、鍍層內(nèi)應(yīng)力以及鍍層結(jié)合力的影響。結(jié)果表明①對沉積速率的影響，隨著NiSO4·7H20濃度的增大，沉積速率呈增大趨勢；當(dāng) Na2H2PO2·H20濃度低于25g/L時(shí)，隨著濃度的增加，沉積速率不斷增大；隨著鍍液溫度的升高，沉積速率呈增大趨

4、勢；隨著pH值的增大，沉積速率增大。②對內(nèi)應(yīng)力的影響，當(dāng)NiSO4·7H20濃度小于25g/L，隨著 NiSO4·7H20濃度的增大，內(nèi)應(yīng)力逐漸增大，NiSO4·7H20濃度大于25g/L，內(nèi)應(yīng)力急劇減??；隨著 Na2H2PO2·H20濃度的增大，鍍層內(nèi)應(yīng)力先增大后減??；隨著溫度升高，Ni-Zn-P合金鍍層內(nèi)應(yīng)力呈上升趨勢；隨著pH升高，鍍層內(nèi)應(yīng)力增大。③對結(jié)合力的影響，隨著 NiSO4·7H20濃度的增大，鍍層結(jié)合力逐漸較小，當(dāng)NiS

5、O4·7H20濃度增大到25g/L時(shí)，鍍層結(jié)合力趨向12.44MPa不變；當(dāng)Na2H2PO2·H20小于20g/L，Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力鍍層保持在12.44MPa左右，當(dāng)Na2H2PO2·H20大于20g/L，Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力呈增加趨勢；隨著溫度升高，Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)合力呈上升趨勢；當(dāng) pH＜10時(shí)，隨著 pH升高，鍍層結(jié)合力基本保持不變，當(dāng)pH＞10時(shí)，鍍層結(jié)合力急劇減小。
　?。?）研究熱處理對化學(xué)

6、沉積Ni-Zn-P合金鍍層結(jié)構(gòu)、硬度、內(nèi)應(yīng)力以及結(jié)合力的影響。結(jié)果表明，鍍態(tài)下鍍層由非晶相和鎳的固溶體組成，且隨著溫度的升高，硬度增大。100℃到300℃的熱處理是有利于降低鍍層內(nèi)應(yīng)力，處理時(shí)間長短內(nèi)應(yīng)力減小的幅度不同，經(jīng)過300℃×1h的熱處理，內(nèi)應(yīng)力減小至111.36MPa，經(jīng)過300℃×4h的熱處理，內(nèi)應(yīng)力減小至70.38MPa；保溫1h隨爐冷卻至室溫，隨著溫度的升高，鍍層結(jié)合力逐漸增大，保溫4h隨爐冷卻至室溫，隨著溫度的升高，鍍