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镁合金由于具有许多优良的综合性能,被广泛应用在汽车、航空航天、电子工业等领域,而且发展前景越来越好。但是,由于镁合金的耐蚀性能差,制约了其广泛的应用。故所有镁合金零部件必须进行适当的表面防护处理才能应用。镁合金表面化学镀可以提高镀层的耐蚀性、耐磨性、传导性和电磁屏蔽等性能,还可以在形状不规则的工件上施镀。但是,镁合金镀镍液中含有大量氟化物,而氟离子的存在不但使镀槽材料受到制约,而且大量氟化物的存在对人体是有害的,会加速牙齿的退化。使用后的镀液排放引起了严重的环境污染。因此亟待开发出一种以廉价镍盐为主盐的环保化学镀镍工艺。本文拟利用无氟的碱性和酸性两种以廉价镍盐为主盐得化学镀镍液,先进行碱性化学预镀镍,后面再进行酸性化学镀镍,设计双层结构的化学镍镀层来提高镀层耐蚀性能。同时本文还研究了无氟碱性Ni-B镀层的生长机理,为有效控制镀层质量提供了理论依据,可进一步指导化学镀镍的工业生产。研究结果表明:1.碱性无氟Ni-P镀工艺中稳定剂浓度和温度对沉积速率影响很大,而镀速对镀层质量有很大的影响,过高的镀速会使镀层的结合力下降,孔隙率增多;过低的镀速,不能使基底表面覆盖完全,漏镀区多。实验得出最适稳定剂硫脲浓度为0.5mg·dm-3,最佳施镀温度为348.15 K。2.经过碱性无氟Ni-P施镀40 min,酸性无氟Ni-P施镀50 min后获得了约为28μm厚的致密复合镀层,内层厚度约为15μm,外层为13μm,镀层之间结合力较好。内层能够保证酸性镀的正常进行,对镁合金基底提供了一定的保护作用,并且为其提供了良好的沉积活性基底。外层确保了复合镀层的良好耐蚀性。3.对碱性无氟Ni-B化学镀镍生长机理研究表明,前处理后基底表面会出现不同的相,他们在镀液中具有不同的化学性质,前期主要以快速的镍离子置换和成核反应为主,后期主要是Ni-B镀层的自催化反应。Ni·B/Ni-P致密复合镀层是通过碱性化学镀60 min后在酸性化学镀60 min得到。电化学实验表明复合镀层具有很大的阻抗,能够长时间保护镁合金不被腐蚀。