稀土对电刷镀Ni-P合金组织结构的影响

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.s2.020 第18卷增刊 北京科技大学学报 VoL18 1996年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct,1996 稀土对电刷镀Ni一P合金组织结构的影响 王玉林沈德久于金库邵光杰于升学任可 燕山大学 摘要研究了在晶态N一P合金刷镀液中添加稀土后，镀层组织结构上的变化.X射线衍射及 透射电子衍射分析表明：在镀液中添加一定量的稀土可显著提高镀层中的非晶态组织比例，其 变化规律与相应的镀层耐蚀性能变化规律是一致的，并讨论了可能的机理. 关键词电刷镀，稀土，N一P合金，组织结构 电刷镀Ni一P合金是一种局部防护材料.为了进一步提高其综合性能，材料工作者进 行了多方面的探索.稀土具有独特的物理化学特性，应用比较广泛，显示了良好的应用前 景.但关于稀土在电刷镀中的应用，作用机理和沉积层的性能更缺乏深人的研究，尤其是 稀土对镀层组织结构变化的影响等方面还是空白，根据报道，N一P沉积层的含磷量达 8%以上才可获得非晶态组织，而在这个比例之下应为晶态组织.本文就稀土对电刷镀 Ni-P合金镀层组织结构的影响进行了研究. 1实验方法 实验使用的电刷镀Ni一P合金镀液由装甲兵工程学院提供，主盐为NiSO,pH值为 2.0.刷镀速度为10~22m/min,电压12V,基体材料为A,钢片. 添加稀土为铈和镧的氯化物.采用浸泡失重法测定镀层腐蚀速度，腐蚀环境为10%的 盐酸，温度为30℃，失重用电光分析天平测量，精度为0.1mg 采用日本理学H一800透射电镜观察镀层微观组织形貌并进行电子衍射分析；采用日 本理学D/max-yB型X射线衍射仪进行X射线衍射分析；采用日本EDAX-9I00型扫描 电子显微镜进行能谱分析 2实验结果及讨论 2.1原始Ni-P合金的组织结构 图1是原始N一P合金的X射线衍射分析结果，从中可判断此时组织为晶态.图2及 图3分别是相应的透射电镜照片和电子衍射花样，从中可看到原始组织为500nm的细晶 粒，衍射花样是典型的多晶体多环特征.从图1中也可看出此时的结构为N一P的固溶体 1996-01-22收稿第一作者男55岁教授 ·怡金部腐蚀一磨蚀与表面技术开放研究实验室资助

第 卷 增刊 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 稀 土 对电刷镀 一 合金组织结构的影 响 ’ 王 玉 林 沈德久 于金库 邵 光 杰 于升 学 任 可 燕 山大 学 摘要 研究 了在 晶态 一 合金 刷镀液 中添 加 稀 土后 ， 镀层组 织 结构上 的变化 射线衍射及 透射 电子衍射分析表 明 在镀液 中 添加一定 量 的稀 土可 显著提 高镀层 中的非 晶态组织 比例 ， 其 变化规律 与相 应的镀层 耐蚀性 能变化规律是一致 的 ， 并 讨论 了可 能的机理 关健词 电刷镀 ， 稀 土 ， 一 合金 ， 组 织结 构 电刷 镀 一 合金 是 一 种 局 部 防 护 材 料 为 了进 一 步 提 高其综合性 能 ， 材 料 工 作 者进 行 了多 方 面 的探 索 稀 土具 有 独特 的物 理 化学 特性 ， 应 用 比较 广 泛 ， 显示 了 良好 的应 用 前 景 但 关 于 稀 土 在 电刷 镀 中 的应 用 ， 作用 机理 和 沉 积 层 的性 能更 缺乏 深 人 的研 究 ， 尤 其是 稀 土 对镀 层 组 织 结 构 变 化 的影 响 等 方 面 还 是 空 白 根 据 报道 川 ， 一 沉 积 层 的含磷 量 达 以 上 才 可 获 得 非 晶 态 组 织 ， 而 在 这 个 比例 之 下 应 为 晶 态 组 织 本 文 就 稀 土 对 电刷 镀 一 合金镀层 组织 结构 的影 响进行 了研 究 实验方法 实 验 使 用 的 电刷镀 一 合 金 镀 液 由装 甲兵 工 程 学 院提 供 ， 主 盐 为 ， 值 为 刷镀 速度 为 一 ， 电压 ， 基 体材料 为 钢 片 添 加 稀 土 为饰 和 斓 的氯 化 物 采 用 浸 泡 失 重 法 测 定 镀 层 腐 蚀 速 度 ， 腐 蚀 环 境 为 的 盐 酸 ， 温度 为 ℃ ， 失 重 用 电光分 析 天 平 测 量 ， 精 度 为 采 用 日本理 学 一 透射 电镜 观 察 镀 层 微 观 组 织 形 貌 并 进 行 电子衍 射分 析 采 用 日 本理 学 一 下 型 射 线衍 射仪 进行 射 线衍 射 分 析 采用 日本 一 型 扫描 电子 显微 镜进 行 能谱分 析 。 实验结果及讨论 原始 一 合金 的组 织 结构 图 是 原始 一 合 金 的 射 线 衍 射分 析结 果 ， 从 中可 判 断此 时组 织 为 晶态 图 及 图 分 别 是 相 应 的 透 射 电镜 照 片 和 电子 衍 射 花 样 ， 从 中可 看 到 原 始 组 织 为 的 细 晶 粒 ， 衍 射花样 是 典型 的多 晶体多 环 特 征 从 图 中 也 可 看 出此 时 的结构 为 一 的 固溶体 一 一 收稿 第 一 作 者 男 岁 教 授 申 冶 金 部腐蚀一磨 蚀 与表 面 技 术 开 放研究 实验 室 资助 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．s2．020

第 卷 增刊 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 稀 土 对电刷镀 一 合金组织结构的影 响 ’ 王 玉 林 沈德久 于金库 邵 光 杰 于升 学 任 可 燕 山大 学 摘要 研究 了在 晶态 一 合金 刷镀液 中添 加 稀 土后 ， 镀层组 织 结构上 的变化 射线衍射及 透射 电子衍射分析表 明 在镀液 中 添加一定 量 的稀 土可 显著提 高镀层 中的非 晶态组织 比例 ， 其 变化规律 与相 应的镀层 耐蚀性 能变化规律是一致 的 ， 并 讨论 了可 能的机理 关健词 电刷镀 ， 稀 土 ， 一 合金 ， 组 织结 构 电刷 镀 一 合金 是 一 种 局 部 防 护 材 料 为 了进 一 步 提 高其综合性 能 ， 材 料 工 作 者进 行 了多 方 面 的探 索 稀 土具 有 独特 的物 理 化学 特性 ， 应 用 比较 广 泛 ， 显示 了 良好 的应 用 前 景 但 关 于 稀 土 在 电刷 镀 中 的应 用 ， 作用 机理 和 沉 积 层 的性 能更 缺乏 深 人 的研 究 ， 尤 其是 稀 土 对镀 层 组 织 结 构 变 化 的影 响 等 方 面 还 是 空 白 根 据 报道 川 ， 一 沉 积 层 的含磷 量 达 以 上 才 可 获 得 非 晶 态 组 织 ， 而 在 这 个 比例 之 下 应 为 晶 态 组 织 本 文 就 稀 土 对 电刷 镀 一 合金镀层 组织 结构 的影 响进行 了研 究 实验方法 实 验 使 用 的 电刷镀 一 合 金 镀 液 由装 甲兵 工 程 学 院提 供 ， 主 盐 为 ， 值 为 刷镀 速度 为 一 ， 电压 ， 基 体材料 为 钢 片 添 加 稀 土 为饰 和 斓 的氯 化 物 采 用 浸 泡 失 重 法 测 定 镀 层 腐 蚀 速 度 ， 腐 蚀 环 境 为 的 盐 酸 ， 温度 为 ℃ ， 失 重 用 电光分 析 天 平 测 量 ， 精 度 为 采 用 日本理 学 一 透射 电镜 观 察 镀 层 微 观 组 织 形 貌 并 进 行 电子衍 射分 析 采 用 日 本理 学 一 下 型 射 线衍 射仪 进行 射 线衍 射 分 析 采用 日本 一 型 扫描 电子 显微 镜进 行 能谱分 析 。 实验结果及讨论 原始 一 合金 的组 织 结构 图 是 原始 一 合 金 的 射 线 衍 射分 析结 果 ， 从 中可 判 断此 时组 织 为 晶态 图 及 图 分 别 是 相 应 的 透 射 电镜 照 片 和 电子 衍 射 花 样 ， 从 中可 看 到 原 始 组 织 为 的 细 晶 粒 ， 衍 射花样 是 典型 的多 晶体多 环 特 征 从 图 中 也 可 看 出此 时 的结构 为 一 的 固溶体 一 一 收稿 第 一 作 者 男 岁 教 授 申 冶 金 部腐蚀一磨 蚀 与表 面 技 术 开 放研究 实验 室 资助

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第 卷 增刊 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 稀 土 对电刷镀 一 合金组织结构的影 响 ’ 王 玉 林 沈德久 于金库 邵 光 杰 于升 学 任 可 燕 山大 学 摘要 研究 了在 晶态 一 合金 刷镀液 中添 加 稀 土后 ， 镀层组 织 结构上 的变化 射线衍射及 透射 电子衍射分析表 明 在镀液 中 添加一定 量 的稀 土可 显著提 高镀层 中的非 晶态组织 比例 ， 其 变化规律 与相 应的镀层 耐蚀性 能变化规律是一致 的 ， 并 讨论 了可 能的机理 关健词 电刷镀 ， 稀 土 ， 一 合金 ， 组 织结 构 电刷 镀 一 合金 是 一 种 局 部 防 护 材 料 为 了进 一 步 提 高其综合性 能 ， 材 料 工 作 者进 行 了多 方 面 的探 索 稀 土具 有 独特 的物 理 化学 特性 ， 应 用 比较 广 泛 ， 显示 了 良好 的应 用 前 景 但 关 于 稀 土 在 电刷 镀 中 的应 用 ， 作用 机理 和 沉 积 层 的性 能更 缺乏 深 人 的研 究 ， 尤 其是 稀 土 对镀 层 组 织 结 构 变 化 的影 响 等 方 面 还 是 空 白 根 据 报道 川 ， 一 沉 积 层 的含磷 量 达 以 上 才 可 获 得 非 晶 态 组 织 ， 而 在 这 个 比例 之 下 应 为 晶 态 组 织 本 文 就 稀 土 对 电刷 镀 一 合金镀层 组织 结构 的影 响进行 了研 究 实验方法 实 验 使 用 的 电刷镀 一 合 金 镀 液 由装 甲兵 工 程 学 院提 供 ， 主 盐 为 ， 值 为 刷镀 速度 为 一 ， 电压 ， 基 体材料 为 钢 片 添 加 稀 土 为饰 和 斓 的氯 化 物 采 用 浸 泡 失 重 法 测 定 镀 层 腐 蚀 速 度 ， 腐 蚀 环 境 为 的 盐 酸 ， 温度 为 ℃ ， 失 重 用 电光分 析 天 平 测 量 ， 精 度 为 采 用 日本理 学 一 透射 电镜 观 察 镀 层 微 观 组 织 形 貌 并 进 行 电子衍 射分 析 采 用 日 本理 学 一 下 型 射 线衍 射仪 进行 射 线衍 射 分 析 采用 日本 一 型 扫描 电子 显微 镜进 行 能谱分 析 。 实验结果及讨论 原始 一 合金 的组 织 结构 图 是 原始 一 合 金 的 射 线 衍 射分 析结 果 ， 从 中可 判 断此 时组 织 为 晶态 图 及 图 分 别 是 相 应 的 透 射 电镜 照 片 和 电子 衍 射 花 样 ， 从 中可 看 到 原 始 组 织 为 的 细 晶 粒 ， 衍 射花样 是 典型 的多 晶体多 环 特 征 从 图 中 也 可 看 出此 时 的结构 为 一 的 固溶体 一 一 收稿 第 一 作 者 男 岁 教 授 申 冶 金 部腐蚀一磨 蚀 与表 面 技 术 开 放研究 实验 室 资助

第 卷 增刊 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 稀 土 对电刷镀 一 合金组织结构的影 响 ’ 王 玉 林 沈德久 于金库 邵 光 杰 于升 学 任 可 燕 山大 学 摘要 研究 了在 晶态 一 合金 刷镀液 中添 加 稀 土后 ， 镀层组 织 结构上 的变化 射线衍射及 透射 电子衍射分析表 明 在镀液 中 添加一定 量 的稀 土可 显著提 高镀层 中的非 晶态组织 比例 ， 其 变化规律 与相 应的镀层 耐蚀性 能变化规律是一致 的 ， 并 讨论 了可 能的机理 关健词 电刷镀 ， 稀 土 ， 一 合金 ， 组 织结 构 电刷 镀 一 合金 是 一 种 局 部 防 护 材 料 为 了进 一 步 提 高其综合性 能 ， 材 料 工 作 者进 行 了多 方 面 的探 索 稀 土具 有 独特 的物 理 化学 特性 ， 应 用 比较 广 泛 ， 显示 了 良好 的应 用 前 景 但 关 于 稀 土 在 电刷 镀 中 的应 用 ， 作用 机理 和 沉 积 层 的性 能更 缺乏 深 人 的研 究 ， 尤 其是 稀 土 对镀 层 组 织 结 构 变 化 的影 响 等 方 面 还 是 空 白 根 据 报道 川 ， 一 沉 积 层 的含磷 量 达 以 上 才 可 获 得 非 晶 态 组 织 ， 而 在 这 个 比例 之 下 应 为 晶 态 组 织 本 文 就 稀 土 对 电刷 镀 一 合金镀层 组织 结构 的影 响进行 了研 究 实验方法 实 验 使 用 的 电刷镀 一 合 金 镀 液 由装 甲兵 工 程 学 院提 供 ， 主 盐 为 ， 值 为 刷镀 速度 为 一 ， 电压 ， 基 体材料 为 钢 片 添 加 稀 土 为饰 和 斓 的氯 化 物 采 用 浸 泡 失 重 法 测 定 镀 层 腐 蚀 速 度 ， 腐 蚀 环 境 为 的 盐 酸 ， 温度 为 ℃ ， 失 重 用 电光分 析 天 平 测 量 ， 精 度 为 采 用 日本理 学 一 透射 电镜 观 察 镀 层 微 观 组 织 形 貌 并 进 行 电子衍 射分 析 采 用 日 本理 学 一 下 型 射 线衍 射仪 进行 射 线衍 射 分 析 采用 日本 一 型 扫描 电子 显微 镜进 行 能谱分 析 。 实验结果及讨论 原始 一 合金 的组 织 结构 图 是 原始 一 合 金 的 射 线 衍 射分 析结 果 ， 从 中可 判 断此 时组 织 为 晶态 图 及 图 分 别 是 相 应 的 透 射 电镜 照 片 和 电子 衍 射 花 样 ， 从 中可 看 到 原 始 组 织 为 的 细 晶 粒 ， 衍 射花样 是 典型 的多 晶体多 环 特 征 从 图 中 也 可 看 出此 时 的结构 为 一 的 固溶体 一 一 收稿 第 一 作 者 男 岁 教 授 申 冶 金 部腐蚀一磨 蚀 与表 面 技 术 开 放研究 实验 室 资助