化学沉积Ni-P阳极复合防腐涂层的工艺与性能研究.pdfVIP

第五届全国腐蚀大会论文集(2009年9 月14-17日,北京) 化学沉积 Ni-P 阳极复合防腐涂层的工艺 和性能研究 1,2 1 3 （付传起 ,孙俊才 ,王宙 ） （1大连海事大学 材料工艺研究所，辽宁大连,116026 中国） (2大连大学 机械工程学院，辽宁大连,116622中国） (3大连大学 表面工程中心，辽宁大连,116622中国） 摘要：在 Ni-P 合金镀层的基础上，通过调整成分开发具有阳极性质的复合镀层，可以达到 有效的防腐目的。本文通过扫描电镜、能谱、电子探针、电化学工作站等手段研究了内层高 电位镀层及外层低电位镀层的制备工艺和复合镀层的表面相貌、镀层成分、镀层磷含量、镀 层电极电位等性能，在此基础上研究了阳极复合镀层的工艺和耐蚀性能，从而得到了 Ni-P 阳极复合防腐镀层和最佳制备工艺。 前言 Ni-P 合金镀层具有优良的耐蚀、耐磨性能，已经广泛应用在石油化工等领域。但 Ni-P 合金镀层是阴极性镀层，如果镀层有孔，腐蚀性溶液就会浸入基体，形成由表层的“大阴极” 和基体的“小阳极”。这样会在原电池处会形成加速腐蚀电流直至穿孔。为了解决解决这个 问题，通过在原有基体的化学沉积 Ni-P 合金镀层的基础上，通过调整成分开发具有阳极性 质的复合镀层，以达到有效的防腐目的。 1.实验 1.1 实验装置、药品和工艺 试验所用仪器设备：量筒、烧杯、PH 试纸、天平、DZKW-D 恒温水浴锅、玻 璃棒、温度计、镊子、XJ-16A 光学显微镜、喷砂机、SSS-2000W 超声波清洗机、WS-92 涂层附着力划痕测试机、显微硬度仪、XL-30 型分析扫描电镜、NCA 型能谱色 散谱仪。 试验所用药品：次亚磷酸钠、硫酸镍、氢氧化钠、硫酸、络合剂 A、络合剂 B、络合剂 C、络合剂 D、稳定剂等。 实验工艺流程如下：试样前处理→除油、除锈→水洗→活化→化学镀→水洗、风干。 1.2 实验方法 将NaH PO 和NiSO 7H O用天平称量好质量并装入烧杯中，络合剂A和其他药品（或络合剂 2 2 4 2 B、络合剂C、络合剂D）用量筒量出配制内层和外层镀液。把试片先后放入配制好的内层和 外层镀液中施镀 60-90分钟，然后取出，水洗风干。 2.实验结果与讨论 2.1复合镀层工艺和性能研究 2.1.1 镀液络合剂含量与镀层磷含量关系 A B 图 2-1 内外 层镀层络合剂与磷含量的关系图 （A：内层高电位层；B：外层低电位层） 磷含量高镀层的电极电位也高，内层高电位镀层要求磷含量越高越好,外 1 第五届全国腐蚀大会论文集(2009年9 月14-17日,北京) 层低电位镀层要求电极电位越低越好。从图 2-1A 中 可以看出，从络合剂 C 和 络合剂 D 含量改变量上看，络合剂 C 含量为 10g/L 其对应的镀层中的磷的含 量达到了高磷镀镍的要求含量为 11.121wt%。如图 2-1B 所示，随着络合剂 A和络合剂 B 的含量的变化镀层的磷含量呈 V 形变化，当络合剂 A 为12g/L 和络合剂B 为10g/L 时，镀 层的磷含量最低，且镀层较光滑均匀。 2.1.2 镀层组织结构与性能研究 1）内层镀层表面形貌 A B