镁合金表面Cu-TiO_2纳米复合镀层研究

【摘要】镁合金因巨多优点而越来越受到重视，在汽车、航空航天、3C等领域的应用前景广泛，但镁合金电极电位低、活性高、耐蚀性差，镁合金应用受到极大限制，所以防护镁合金提高镁合金耐蚀性对扩展镁合金的应用具有重要意义。本文通过实验获得适合AZ80镁合金的前处理工艺，采用以硫酸铜为主盐的化学镀正交实验获取AZ80镁合金镀铜最优工艺，在最优镀铜配方基础上添加TiO2纳米颗粒，同样采用化学镀正交实验获取AZ80镁合金Cu-TiO2纳米复合镀层最优工艺。采用SEM、EDS、XRD、显微硬度仪、电化学测试系统分析Cu层和Cu-TiO2纳米复合镀层形貌、成分、显微硬度及耐蚀性，探讨各工艺参数对镀层影响。结果表明：镀Cu层最优工艺为温度45℃、pH11.5、络合剂20g/L、添加剂3g/L，XRD显示镀层Cu的三强线均出现明显峰值，SEM显示Cu层致密均匀、颗粒细小、覆盖完整，镀速大致为4um/h，Cu层最优组开路电位-1443mV较AZ80基体提高107mV，显微硬度230HV较AZ80基体97.6HV提高132.4HV，腐蚀电流密度0.31mA/cm2较AZ80基体1.58mA/cm2降低5倍。纳米复合镀层最优工艺为时间1.5h，TiO2浓度10g/L，分散剂5g/L，活性剂3g/L，EDS检测得到复合镀层中Ti重量比为0.43%，SEM显示复合镀层更加平整、覆盖更加完整，复合镀层镀速为3.33um/h，复合镀层最优组开路电位-1374mV较AZ80基体提高180mV，显微硬度274.3HV较AZ80基体97.6HV提高176.7HV，腐蚀电路密度0.23mA/cm2较AZ80基体1.58mA/cm2降低7倍。最优组纳米复合镀层和最优组铜层相比开路电位、显微硬度、耐蚀性均有提高，表明纳米粒子对镀层力学性能及耐蚀性具有强化作用。
【作者】李智勇；
【导师】徐宏妍；王伟；
【作者基本信息】中北大学，材料工程，2014，硕士
【关键词】AZ80镁合金；化学镀；纳米复合镀层；耐蚀性；

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