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采用亚硫酸盐体系镀液在紫铜表面电镀金。研究了镀液温度和电流密度对电镀金层晶相结构和纳米硬度的影响。结果表明,随着镀液温度升高,金层由(220)面择优生长转变为(111)面择优生长,纳米硬度变化不大。随着电流密度增大,金层由(111)面择优生长转变为(220)面择优生长,纳米硬度减小。电镀金层的晶粒尺寸受镀液温度和电流密度的影响不大,维持在30 nm左右。较佳的镀液温度和电流密度分别为55°C和3 mA/cm~2,该条件下所得金层呈镜面光亮,结晶细致,纳米硬度约2.6 GPa,远高于冶炼纯金。
采用由10 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L NH_4Cl和310～390 g/L Ni(NH_2SO_3)2·4H_2O(氨基磺酸镍)组成的镀液(pH=3.8),在温度35°C和电流密度3 A/dm~2的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液中氨基磺酸镍质量浓度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液中氨基磺酸镍质量浓度为350 g/L时,镍镀层结晶最细致,析氢催化活性和稳定性最佳。
鉴于国内尚无Ti55531钛合金镀铬工艺标准,参考TC18钛合金镀铬工艺设计了3种工艺。对比了它们所得镀层的结合力、显微硬度和孔隙率,最终选择对Ti55531钛合金先镀乳白铬再镀硬铬。采用该工艺电镀所得铬镀层的结合力、孔隙率和显微硬度均满足要求。
以30CrMnSiA钢作为基材,先采用酸性氯化物体系电镀锌铁合金,再进行磷化或六价铬钝化。对比了Zn–Fe合金镀层及其磷化试样和钝化试样的外观、表面形貌、耐蚀性和电泳漆膜附着力。结果表明,本工艺所得的锌铁合金镀层更适合磷化后处理。
先在铜基体上电镀Ni层,接着溅射沉积Ni–Cr和Ni–Cr–Al–Si合金薄膜。对比了Ni层、Ni/Ni–Cr复合膜层和Ni/Ni–Cr/Ni–Cr–Al–Si复合膜层的相结构、微观形貌和耐蚀性。结果表明,Ni电镀层表面光滑,Ni/Ni–Cr复合膜层和Ni/Ni–Cr/Ni–Cr–Al–Si复合膜层表面都由致密、连续的团簇颗粒组成。铜基体与Ni电镀层之间、Ni电镀层与溅射沉积薄膜之间都紧密结合。3种试样在海水中的腐蚀机制相同,Ni/Ni–Cr/Ni–Cr–Al–Si复合膜层的耐蚀性最佳。
基于离散单元法,采用EDEM离散元软件模拟机械镀锌过程,研究了冲击介质以不同速率冲击时锌粉的运动特性。结果表明,在机械镀锌过程中,锌粉先被纵向压缩,最后通过在纵、横方向进行重排和压缩变形得到镀锌层。上层锌粉主要发生变形和重排,中、下层锌粉以重排为主。当冲击速率为1.0 m/s时,所得机械镀锌层光滑平整,附着力为0级。模拟分析结果与实验结果基本吻合。
采用过硫酸铵-柠檬酸钠体系化学退镀坡莫合金纤维表面的铜层。研究了退镀液中不同组分的质量浓度和温度对退镀速率的影响,得到较佳的工艺参数为:过硫酸铵75～100 g/L,柠檬酸钠40～50 g/L,氯化钠30～40 g/L,温度30～35°C。在该条件下坡莫合金表面铜层完全退除,且对基体基本无腐蚀作用,退镀后的纤维丝自然分散、柔性极佳。
针对因镀层质量而引起的电接触转换失效现象,分析了电接触材料上镀层存在的缺陷对电接触转换可靠性的影响。通过调整镀层结构以及采取适当的后处理措施,此类失效故障明显降低。
金属波导内腔空间小,电镀时存在严重的浓差极化现象,导致镀层厚度分布不均。在电镀金时通过增加导流装置来加快波导内腔镀液的流动和更新,获得的电镀金层厚度在1μm以上,并且分布均匀。
针对环氧灌封器件表面镀层结合力差的问题,在镀前对环氧树脂灌封体进行喷砂,并将铬酸酐-硫酸体系化学粗化改为等离子粗化。采用改进的前处理工艺后,环氧树脂灌封体表面的镀层厚度、结合力及可靠性均满足宇航型号产品的使用要求。
采用自制镀液循环电解铜箔实验装置制备高抗拉锂电铜箔,研究了胶原蛋白质量浓度对铜箔各项性能的影响。发现电解液中加入胶原蛋白后,铜箔的抗拉强度和表面粗糙度降低,光泽升高,表面变得平整,晶面择优取向由(220)转变为(200)。当胶原蛋白的质量浓度为1.0～5.0 mg/L时,铜箔的综合性能最佳,满足抗拉强度大于40.0 kg/mm~2的要求。
氮化铝陶瓷基板在化学镀镍生产过程中出现了局部区域起泡、腔体部位发黑的现象。通过故障复现试验,发现原因有二:(1)化学镀前基材钨金属化层在四周边存在亮斑色差,亮斑区域属于二次相聚集,与中间正常区域相比,钨层连续性较差,导致镀层与基材咬合力不足而起泡;(2)在烘干过程中,由于产品倒扣,腔体内部兜水,大量高温下形成的水蒸气在腔体处无法排出,氮化铝与热的水蒸气长时间接触而发生水解反应,导致腔体周围表面变黑。通过对镀前来料的筛选,并在烘干时切水和腔体朝上放置,该问题得到了解决。
分别以柔性印刷电路板(FPCB)和紫铜为基体,采用丁二酸钠-乙酸钠复合配位体系化学镀镍。通过正交试验对化学镀镍液进行优化,得到较优的配方为:NiSO_4·6H_2O 20 g/L,NaH_2PO_2·H_2O 10 g/L,CH_3COONa 9 g/L,丁二酸钠5 g/L,乳酸6 g/L,苹果酸4 g/L。采用该镀液在温度70°C、pH=5的条件下对FPCB化学镀镍70 min,所得镍镀层呈非晶态结构,厚度约为3μm,磷质量分数为7.263%,耐蚀性较优。
针对印制电路板(PCB)用有机可焊保护剂(OSP)表面漂浮不溶物的问题,先分离提纯不溶物,再通过高效液相色谱(HPLC)、红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(NMR)以及质谱(MS)分析不溶物的成分。结果表明,该不溶物为一种双酰胺,主要是由于在制备OSP原料──2-(2,4-二氯苄基)苯并咪唑(HT204)时所用的多聚膦酸催化剂活性较低,导致部分中间体与过量2,4-二氯苯乙酸发生缩合反应而生成的。通过改用复合型催化剂Zn–B_2O_3,减少2,4-二氯苯乙酸的投料量以及分批次投料后,上述问题得以解决。
通过电化学测试和化学机械抛光(CMP)试验研究了pH=10的抛光液中焦磷酸钾和双氧水的质量分数对Cu/Co电偶腐蚀的影响。结果表明,适量K_4P_2O_7和H_2O_2的存在能够有效减小Cu与Co之间的腐蚀电位差,最小可降至11 mV。采用由0.3%H_2O_2、0.1%K_4P_2O_7和2%硅溶胶组成的抛光液进行化学机械抛光时,Cu、Co的去除速率分别为312.0?/min和475.6?/min。
通过酸性盐雾试验研究了经苹果酸-硫酸体系阳极氧化处理的7050-T7451铝合金在模拟舰载环境中的腐蚀行为。通过扫描电子显微镜、电化学阻抗谱测量和疲劳性能测试分析了经酸性盐雾腐蚀不同时间后阳极氧化膜结构和基体疲劳寿命的变化。结果表明,阳极氧化膜对铝合金基体具有很好的保护作用,能够保护铝合金基体在酸性盐雾试验的4个周期(192 h)内免受腐蚀。随着酸性盐雾试验时间的延长,阳极氧化7050-T7451铝合金的疲劳寿命逐渐衰减,其演化规律与腐蚀行为的变化基本吻合。