1。5。1  快速凝固工艺 5

1。5。2  开发高纯合金和新合金 5

1。5。3  表面处理技术 5

1。6  化学镀镍原理及研究现状 7

1。7  本课题主要研究内容 9

第二章 实验材料及方法 11

2。1  实验材料 11

2。2  实验设备 12

2。3  镁合金化学镀镍工艺流程及操作条件 12

2。3。1  超声波碱洗除油 12

2。3。2 酸洗 12

2。3。3  活化 13

2。3。4 化学镀镍 13

2。4  镁合金试样酸洗、活化和镀镍后的样品表征方法 14

2。4。1 表面形貌观察 14

2。4。2  成分及物相分析 14

2。4。3  镀层的耐蚀性测试 14

2。4。4  镀层结合力测试 14

第三章 实验结果及分析 16

3。1 AZ91D 镁合金酸洗后表面形貌分析 16

3。1。1 金相显微镜照片对比分析 16

3。1。2  扫描电镜图片对比分析 17

3。1。3  酸洗后表面膜层成分分析 17

3。2 AZ91D 镁合金活化后表面形貌和成分分析 18

3。3 AZ91D 镁合金镀层性能表征 20

3。3。1  确定最佳镀液配方及操作条件 20

3。3。2 镀层的 SEM 微观形貌观察和组成分析 23

3。3。3 化学镀镍层的耐腐蚀性 24

3。4。4 镀层结合力测定 25

结论 26

致谢 27

参考文献 27

第一章 绪论

1。1 课题研究目的与意义

镁属于轻合金金属，在地球上的储量很大，大约占地壳质量的 2%，海水质 量的 0。14%。每 1m3 海水中可以提取出 1kg 左右的镁元素[1]。我国是镁资源大国， 镁储存量世界第一，同时我国也是镁生产、出口大国，但出口产品大多以原镁为 主，经过深加工的、科技含量高的产品并不多见。伴随着工业化的进步与社会的 迅速发展，工业制造上对轻合金类的金属的需求量要求越来越大，而镁及镁合金 凭借着其优良的性能正好满足了工业上的这一需求，所以镁及镁合金材料未来将 会有很大的市场前景和开发价值。工业化进程日益加快，导致当今世界的能源日 益紧张、环境也日益恶化，就连常规的钢铁、铜、铝类矿产储量也越来越少，所 以镁及其合金正凭借着它庞大的储存量、优异的加工制造性能成为逐渐取代常规 金属的新一代材料，也因此被人们称誉为“21 世纪绿色工程材料”，应用前景巨 大[2]。当前，镁及其合金材料也越来越被人们所重视，对其性能开发的研究也越 来越多，秉着可持续发展这一理念，我国对镁及其合金的技术研发也日益的重视 起来[3]。镁有着极高的化学活泼性，很容易与空气中的氧气、氮气、水蒸汽、二氧化 碳、二氧化氮等发生化学反应生成一层膜，但这层膜的密度很低，不能阻止内部 的镁合金与外界环境的接触，因此起不到保护镁合金内部基体的作用。而且镁的 标准电极电位为-2。37eV，是我们常见金属中最低的，相对其它金属均呈现阳性， 当镁合金与其它金属接触时，极易作为阴极保护系统中的“牺牲”角色[4]。因此， 金属镁比较差的耐蚀性成为了我们应用镁的主要瓶颈。面对这一瓶颈，近二十多 年来人们经过不懈努力，参考其他有色金属防腐和表面处理的方法，逐渐形成了 一套镁合金防腐和表面强化的技术，但这离最终攻克镁合金广泛应用这一瓶颈还 有相当大的距离。为了提高镁合金的耐腐蚀性能，扩展其应用范围，所以要加强 对镁合金防腐蚀技术的研究，特别是表面处理技术的研究，不但有着巨大的经济 效益，更对实现可持续发展这一理念有着重要的战略意义。本课题主要采用化学 镀镍的方法在 AZ91D 镁合金表面获得 Ni-P 合金镀层，从而保护内部的镁合金基体，提升 AZ91D 镁合金的耐腐蚀性能。