Study on Process and Properties of Electroplating Al–Ni Alloy in Molten Salt
-
摘要: 铝合金具有优异的耐腐蚀性、强度与加工性等优点，合金元素的加入能有效抑制铝的结晶生长。熔盐电镀过程热应力小，对基体材料几乎无损伤且结合力好，镀后材料可再进行焊接等加工，广泛应用于钢铁、铜、镍的板材、棒材等各种材料形状的表面，具有广阔的应用前景。本文研究了低温氯化物熔盐体系中Al–Ni合金的电镀工艺，对制得的合金镀层表面形貌与微观成分结构进行了表征及分析，对镀层的耐蚀性和硬度等性能进行了检测。实验结果表明，NiCl2在熔盐体系中的添加量对合金镀层的性能有明显作用，NiCl2的加入可使晶粒更加细致紧密，从而改善镀层形貌，利于Al–Ni合金相的形成，可大大提高耐蚀性和硬度，当镀层中Ni质量分数达6.19%时，硬度可高达720 HB。
-
图 1 熔盐电镀Al–Ni合金的装置示意图
1——热电偶；2——电阻炉；3——熔盐体系；4——钢板阴极；5——温度计；6——排气孔；7——搅拌棒；8——封盖；9——加料口；10——氩气分布盘管；11——玻璃烧杯；12——铝阳极
表 1 不同电流密度下的实验结果
电流密度/(mA/cm2) 阴极增重/mg 镀层外观 33 4.5 灰白，均匀 40 5.2 光滑，灰白 47 5.7 暗灰，均匀 53 6.2 光滑，致密 60 6.1 光滑，致密 63 5.8 均匀，致密 73 5.4 均匀，发暗 
下载: 导出CSV
表 2 不同电镀温度下的实验结果
电镀温度/K 阴极增重/mg 镀层外观 423 3.9 暗灰，明亮 433 4.3 光滑，致密 443 5.4 均匀，光滑 453 5.9 明亮，均匀 463 6.1 灰白，光滑 473 5.7 灰白，致密 483 5.7 致密，发暗
下载: 导出CSV
表 3 不同电镀时间下的实验结果
电镀时间/min 阴极增重/mg 镀层外观 5 1.1 暗灰，明亮 10 2.7 光滑，致密 15 4.5 均匀，光滑 20 6.0 明亮，均匀 25 7.5 灰白，光滑 30 8.8 灰白，致密 35 10.0 致密，发暗
下载: 导出CSV
-
[1] 屠振密,安茂忠,张景双,等. 电镀合金的应用及前景展望. 电镀与精饰,2002(5):26 doi: 10.3969/j.issn.1001-3849.2002.05.012 [2] Senderoff S, Mellors G W. Coherent coatings of refractory metal: a general process for the electrodeposition of coherent coatings of the refractory metals. Science, 1966, 153(3743): 1475 doi: 10.1126/science.153.3743.1475 [3] 冯秋元,丁志敏. 熔融盐电镀铝的研究进展. 电镀与环保,2003,23(5):1 [4] 蔡婷婷,李艳芳,武娜. 钢铁表面Al–Mo合金镀层的熔盐电镀研究. 现代制造技术与装备,2017(3):6 [5] Muhammad R A, Atshushi N, Tooru T. Electrodeposition of Al–Ni intermetallic compounds from aluminum chloride–N–(n-butyl) pyridinium chloride roomtemperature molten salt. J Electroanall Chem, 2005, 513(2): 111 [6] 过家驹,魏振强,郭乃名. 电沉积Al–Ti合金粉的含Ti量及其结构. 腐蚀科学与防护技术,2000(2):98 [7] 蔡婷婷,王兆文. 铝及铝合金电镀研究进展. 有色矿冶,2013,29(6):35 [8] Iida T, Nohira T, Ito Y. Electrochemical formation of Yb–Ni alloy films by Li codeposition method in a molten LiCl–KCl–YbCl3 system. Electrochim Acta, 2003, 48(3): 1531 [9] 谢瑞珍,邹娇娟,林乃明,等. 熔盐电镀铝技术在钢铁材料腐蚀防护方面的研究现状. 腐蚀与防护,2017,38(8):619 [10] 赵雪妮,杨建军,何富珍,等. 碳纤维表面处理及熔盐电镀Al涂层的研究. 材料导报,2019,33(4):674 [11] Davoodi A, Pan J, Leygraf C, et al. Integrated AFM and SECM for in situ studies of localized corrosion of Al alloys. Electrochim Acta, 2007, 52(27): 7697 doi: 10.1016/j.electacta.2006.12.073 -
点击查看大图
图(13) / 表(3)
计量
- 文章访问数: 49
- HTML全文浏览量: 26
- PDF下载量: 4
- 被引次数: 0
