Ni-Co-C代硬鉻鍍層的制備及性能研究.pdf

1、Ni-Co合金鍍層以其良好的外觀、耐蝕性及耐磨性可廣泛用作防護-裝飾性代鉻鍍層，但因為 Ni-Co合金鍍層硬度較低，極少用作代硬鉻鍍層。在Ni-Co鍍層的基礎上融入C、B、P或W等元素形成的三元及多元合金鍍層，可以使鍍層的硬度得到較大的提高。目前，主要是采用復合鍍的方法在Ni-Co鍍層中融入碳，若可以用電沉積的方法在鍍層中得到原子態(tài)的碳可使鍍層的硬度得到很大提高，鍍層的致密性、耐磨性和耐蝕性等各方面也會有很大的突破。本文主要是 Ni-C

2、o-C鍍層的制備和性能研究。
　　對Ni-Co-C代鉻鍍液中可能的碳源進行了篩選，主要考察的對象有草酸銨、草酸、抗壞血酸、檸檬酸、DL-蘋果酸、丙二酸、甲酸鈉及它們的部分組合。并利用單因素實驗對鍍液中各組分的含量及工藝條件進行了優(yōu)化，最終確定了草酸銨-檸檬酸銨體系為Ni-Co-C代鉻鍍液體系，鍍液組分及工藝條件為：NiSO4·6H2O100 g/L、CoSO4·7H2O10 g/L、檸檬酸銨250 g/L、草酸銨28.4g/L、硼

3、酸30 g/L、水浴溫度50℃、電流密度5 A/dm2、手動攪拌。得到的鍍層外觀與暗鎳類似，結晶較細、平整性和均勻性稍差。優(yōu)化的Ni-Co-C基礎鍍液穩(wěn)定性好，長期放置不結晶不沉淀；陰極電流效率較低，穩(wěn)定在45％~48%。研究了鍍液的應力消除劑、光亮劑、析氫抑制劑，最終確定1,4-丁炔二醇0.1 g/L、糖精0.3~0.5 g/L同時作為鍍液的應力消除劑和光亮劑，NiCl2·6H2O1 g/L作為鍍液的析氫抑制劑。鍍液加入添加劑后得到的

4、鍍層為半光亮鍍層，硬度穩(wěn)定在550～580 HV50，陰極電流效率最高可達50%。
　　由能譜分析及XPS測試結果知，鍍層為鎳、鈷、碳三元合金，且三種元素在鍍層中的存在價態(tài)均為零價，鎳在鍍層中主要以Ni和NiCo的形式存在，鈷在鍍層中主要以CoNi的形式存在，碳在鍍層中的主要以C和C/Ni的形式存在，結合XRD測試結果知鍍層為部分非晶態(tài)部分金屬間化合物結構。在優(yōu)化的Ni-Co-C基礎鍍液及工藝條件下得到的Ni-Co-C代硬鉻鍍層的