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摘 要

全世界每90秒就有1吨钢因腐蚀而损失，2005年我国腐蚀损失保守估计为5000亿元，1750万吨标准煤因腐蚀结垢而被消耗。防腐与节能己迫在眉睫。本课题利用化学镀技术，通过对低品质材料进行表面处理，增强其耐蚀性，从而以低品质材料代替高品质的材料，降低设备初投资和延长设备使用寿命;同时，通过镀层技术改善换热元件的表面能，实现蒸汽珠状凝结以提高换热效率。

本文研究了十六烷基三甲基溴化铵；十二烷基苯磺酸钠对Ni-P-Al2O3化学镀的影响。考察了该表面活性剂不同浓度的浓度对膜镍磷膜表面形态、成分组成、晶型、厚度以及耐蚀性能的影响。并通过以上实验考察了成膜速度，选择适当时间制备出了耐蚀性能优良的镍磷膜。

关镀词：化学镀 Ni-P-Al₂O₃ 镀层性能

Abstract

The whole world has 1 tons of steel every 90 seconds for the loss due to corrosion, corrosion loss in 2005 China's conservative estimates for 5000 million Yuan, 17.5 million tons of standard coal consumption was due to corrosion fouling. Anticorrosion and energy saving is imminent This topic use the chemical plating technology, by treating the surface of the lower quality materials, improve its corrosion resistance, so as to lower quality materials instead of high-quality materials, reducing the initial investment in equipment and to prolong the service life; at the same time, through the coating technology improve thermal components of surface energy transfer, achieve steam dropwise condensation to improve heat exchange efficiency.

This paper studies sixteen alkyl three methyl bromide; twelve sulfonate on Ni-P-Al₂O₃ electroless plating. The effect of the concentration of the surface active agent on the surface morphology, composition, crystal type, thickness and corrosion resistance of the film nickel phosphorus film was investigated. The film velocity was investigated, and the fine nickel phosphorus film with excellent corrosion resistance was prepared by choosing appropriate time.

Key Words: Electroless plating Ni-P-Al2O3 Coating performance

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1.化学镀的定义和分类 1

1.2化学镀国内外研究现状 3

第二章 化学镀镍的简介 2

2.1化学镀镍的反应特点 2

2.2化学镀镍的理论基础 3

2.2.1 羟基一镍离子配位理论 3

2.2.2氢化物理论 3

2.2.3电化学机理 4

2.2.4原子氢态理论 4

2.3 化学镀技术的展望 4

2.3.1多元合金化学镀 5

2.3.2 激光增强化学镀 5

2.3.3 超声波化学镀 5

2.3.4 粉体化学镀 5

2.3.5 多层化学镀 6

2.3.6 稀土化学镀 6

2.3.7 复合化学镀 6

第三章 Ni-P-Al₂O₃复合镀制备 8

3.1实验药品和仪器 8

3.2实验方法 9

第四章Ni-P-Al₂O₃复合镀制备表征与性能讨论 10

4.1 试剂与仪器 10

4.2 实验方法 10

4.2.1 扫描电子显微镜SEM分析法 10

4.2.2 EDS分析 10

4.2.3 镀速分析 10

4.2.4 电化学分析 11

4.3 结果与讨论 12

4.3.1 SEM分析 12

4.3.2 EDS分析 13

4.3.3 镀速分析 14

4.3.4 电化学分析 15

4.4本章小结 16

第五章 结语 17

5.1 本论文的主要结论 17

5.2展望 17

参考文献 18

致 谢 21

第一章 前言

1.1.化学镀的定义和分类

化学镀作为一种表面处理技术，从开发到应用经历了一个历史发展的过程。

在1844年，Wurtz通过次亚磷酸盐与镍盐水溶液反应，获得了金属镍的镀层。但是人们通常认为第一次对化学镀认识的突破是在1911年，化学键镇的研究报告被化学家Bretean首次发表，他认为化学镀过程是镍在次亚磷酸盐上的催化反应形成的沉积过程。直到1916年，第一份化学镀液才由Roux注册。四年后，Federichi重点研究了在Pd作为催化剂的情况下， 镍盐和次亚磷酸盐(以碱金属盐为主)的反应以及各种反应物质的相互作用。

直到今天，人们普遍认为A-Brermer和G.Riddell^[1]是使化学镀技术真正应用于实际生产中的功臣，两人均隶属于美国国家标准局。在第二次世界大战时，人类大量使用热武器，比如枪炮等。但枪炮连续发射后会出现枪管的红硬性问题，严重影响枪炮的使用安全和性能。为了解决这个问题，Brenner和Riddell在1944年进行了大量实验，终于把Ni-W和Ni-Co合金沉积在枪管内壁上，他们在实验中采用了次磷酸钠作为还原剂，同时也避免了阳极钝化^[2]。实验结果显示，镀层均匀的沉积在了枪管的内、外表面，并且其电流密度比法拉第定律所给予出的理论值要高，这一反应过程被称之为金属的自催化还原而形成的金属沉积。两年后，两人采用含镍盐和次亚磷酸盐的溶液进行反应，第一次获得了化学镀镍层，并在1947年发表该实验成果，于1950年申请了专利，由此肯定了次亚磷酸盐的还原作用。后来人们在Brenner和Riddell研究的基础上，围绕化学键镇这一课题，进行了广泛而深入的研究^[3]，效果显著。

在1946年的第三十四届AES年会上，Brenner在大会发言并总结了他们的发现并提出了由Blum杜撰的"Electoless" 一词。自此，“化学镀”这种具有革命性、创新性的金属沉积方法问世了。化学镀也被叫做无电解镀，英文名称Electroless plating，有些学者也将其称为“Autocatalytic_plating”，即自催化电镀，美国材料试验协会(ASTMB-347)推荐用自催化键一词(Autocatalytic plating)^[4.5]

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