摘 要摘 要素有21世纪“绿色工程材料”的镁合金，凭借其低密度、高比弹性模量、良好的电磁屏蔽性能等在航天航空、电子、通讯领域得到广泛的应用。其化学活性很高导致了耐蚀性差，这一点阻碍了镁合金的进一步应用。因而，需要对镁合金进行有效的表面处理。其中，镁合金通过化学镀镍，能在其表面覆上一层紧密平整的镍磷合金，使其更加不易腐蚀和磨损，具有良好的应用前景。 本文介绍了镁合金的性质特点和应用，综述了当前镁合金化学镀镍的研究进展并对AZ91D镁合金的化学镀镍进行研究：研究硝酸酸洗的最佳工艺；研究锡酸盐转化膜复合镀层工艺；研究化学镀镍镀液的最佳成分。实验采用金相显微镜SEM观察所得镀层的形貌；采用EDX光谱仪检测镀层中各元素的含量；通过贴滤纸法测定镀层的孔隙率；采用锉刀法测试镀层的结合力；通过电化学测试测定镀层的耐腐蚀性。 实验表明：在AZ91D镁合金表面化学镀镍可有效提高镁合金的耐蚀性和耐磨性 ,在最佳工艺条件下可获得表面平整致密、 镀层与基体结合良好的镀层。通过实验确定了硝酸酸洗的配方，测试了化学镀镀液成分对化学镀的影响，并测试了锡酸盐转化膜复合镀镍的镀层效果。但化学镀的最佳工艺仍需要更加精细的研究，锡酸盐转化膜复合镀的镀层表面留有一层薄膜需要清除。关键词：AZ91D镁合金 ；化学镀镍 ； 复合镀层 ； 酸洗目 录
第一章绪论 1
1.1镁及镁合金 1
1.2镁合金简介及其应用 1
1.2.1镁合金简介和性质特点 1
1.2.2镁合金的应用 2
1.3镁合金的表面防护 3
1.3.1镁合金的腐蚀机理  3
1.3.2镁合金的表面防护措施 4
1.4镁合金化学镀镍工艺研究进展 5
1.4.1镁合金化学镀镍工艺 5
1.4.2前处理及化学镀工艺 6
1.4.3复合镀层工艺 7
1.4.4三元化学镀镍工艺 7
1.5化学镀镍的原理 8
1.6论文选题依据及研究内容  10
1.6.1选题依据和研究意义   10
1.6.2主要研究内容  10
第二章实验方案 10
2.1实验材料 11
2.
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
4.2前处理及化学镀工艺 6
1.4.3复合镀层工艺 7
1.4.4三元化学镀镍工艺 7
1.5化学镀镍的原理 8
1.6论文选题依据及研究内容  10
1.6.1选题依据和研究意义   10
1.6.2主要研究内容  10
第二章实验方案 10
2.1实验材料 11
2.2实验步骤 12
2.3化学镀镍溶液的成分分析 13
2.4镀层性能检测方法 14
第三章酸洗和化学镀工艺研究 15
3.1引言 15
3.2酸洗工艺的研究 15
3.2.1酸洗的刻蚀机理 15
3.2.2操作工艺 15
3.3化学镀最佳工艺研究 16
3.3.1 pH值的影响 16
3.3.2 F+浓度的影响 17
3.3.3 Ni2+浓度的影响 18
3.4化学镀镍的复合镀层工艺 20
3.4.1引言 20
3.4.2操作工艺 20
3.5小结 21
第四章镀层性能检测 22
4.1镀层表面形貌与成分分析  22
4.2镀层孔隙率测试  23
4.3镀层结合力检测  23
4.4镀层耐腐蚀性测试  24
结 论 26
致 谢 28
参考文献 29
第一章绪论
1.1镁及镁合金
镁的密度很小,只有1.749gcm3,约是铝的2/3,地壳中蕴藏着非常丰富的镁资源,仅次于铝和铁。我国是镁储量最多的国家。在我国西部地区含有非常丰富的镁资源[1]。工业上非常喜欢使用镁材料，因为镁和其它材料相比最轻，同时它的强度刚度都很高。正是因为这些优点，镁合金应用的行业越来越多。纯镁很少直接用作结构材料，但它的合金却是非常理想化的材料，基于具备镁本身所具备的全部优点。镁锂合金拥有原来普通镁合金的优点，还具有更低的密度，大概为铝合金的1/2,钢铁材料的1/5，是现今世界上已知的最轻的合金材料。镁合金的拥有优秀加工切削性能,再加上它的密度非常小，在结构材料领域有非常大的发展空间。在功能材料行业的研究目前也已经获得初步发展。随着关于镁合金材料的研究不断发展深入，镁合金的未来发展展现出更加广阔的空间[2]。
镁在地壳中的金属含量排名在第六，其原子质子数为 12，摩尔质量为 24.32，密排六方排列结构，并没有同素异形体转换;已知纯镁的融化温度为 650℃，在常温下，镁合金单位体积的质量大约为1.738g，只有铝的64%，锌的25%，钢材的20%[3]，正因为镁的低密度这个特性，应用镁合金的行业越来越多，尤其运用在结构材料方面。镁具有非常多的优点，比如优秀的塑形变形能力，非常好的加工切削性能，但鱼和熊掌不可兼得，有许多优点的同时，他有力学性能差等问题，同时由于镁的活泼性很强，制作纯金属镁的消耗的能量很高，使它生产成本也成倍提升[4]。纯镁可以与别的金属或非金属进行合金化，可以得到更方面性能都更加优异的镁合金。现在纯镁主要的用途之一就是被用于打造镁合金[5]。
1.2镁合金简介及其应用
1.2.1镁合金简介和性质特点
按照合金中组分分类，镁合金主要分成以下这几种：二元合金系，三元合金系，和多组分合金系这些类别。为了方便使用，一般只强调合金里最重要的一种元素[6]。按成形工艺可以分类，主要有两种类别，分别是铸造镁合金和变形镁合金，这两种合金主要就是在结构组成，化学组成和生产应用上有很大的差别。铸造镁合金是目前工业上用的最多的。这一类别目前广泛应用在汽车零部件等元件上。变形镁合金具有更强的塑形变形能力，更好的延展性和良好的可焊性等优点，但它的强度低于铸造镁合金，代表型号有AZ3IB和AZ3IC，这种产品常被用于制造管、型材等[7]
镁合金强度高，弹性模量大，但密度却很小，同时可以减震降噪，抵抗较大的冲击力，是制造减震部件的良好材料。镁合金可以很好的阻挡电子噪音对电缆信号的干扰，可作为电子器材的外壳。镁合金塑性差，但镁合金容易切割，且尺寸误差小，可使用机械对镁合金进行加工。 
1.2.2镁合金的应用
镁合金具有许多优良性能：导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等。 
镁合金有许多优点,却并没有得到广泛的应用，主要是高额的生产成本、容易氧化燃烧、易腐蚀、常温下难塑性成型等因素的影响。但伴随技术的发展，镁合金的制造费用渐渐减少,更多先进的工件制造技术被开发出来，性能也得到了提升。尤其是现在备受重视的资源紧缺和污染问题,镁合金的诸多优良性能使其十分收欢迎,在机动车、飞行器、通讯材料、电子器材等方面使用广泛[8]。
（1）镁合金在汽车上的应用
随着地球可用资源的越来越少和大气污染的加重，生产出的汽车也被要求减少能耗和有害气体排放量，这就需要使汽车变得更轻。镁合金的强度高，密度低，符合当今汽车制造的要求，汽车上的许多部位都开始使用镁合金制造的零件[9]。这有利于提高汽车的安全性和使用寿命，而更轻的自重意味着油耗的减少，既环保又经济。
（2）镁合金在航空航天的应用
镁合金质量轻，刚性好，用于飞行器上能使其飞的更远并携带更多物品，而且可以增加飞行器的寿命。飞行器的减重可以极大的减少使用费用和提高机器的性能：减少一样的重量，节约的油费，民用飞机和汽车相比多了一百倍左右。镁合金减振和吸热性良好
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