畢設(shè)答辯PPT69

1、，江蘇科技大學(xué)/材料學(xué)院，穩(wěn)定劑對(duì)45鋼表面處理過程的影響，答辯人：黃，王，01/研究背景與意義，02/研究?jī)?nèi)容與方法，03/實(shí)驗(yàn)過程，04/實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與鍍速的比較，05/性能測(cè)試與分析，06/論文摘要，內(nèi)容，研究背景與意義，第1章，研究現(xiàn)狀，課題背景，鋼的壽命，每年全球因腐蝕造成的鋼材料損失約占1/545鋼是一種常見的中高質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼，在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常用于軸類零件，這就要求其具有高硬度、耐磨性和耐腐蝕性。研究意義、研究意義化學(xué)鍍：操作簡(jiǎn)單、節(jié)能、性能優(yōu)異、經(jīng)濟(jì)效益高、環(huán)保、低污染；它能提高材料的耐腐蝕性、硬度、耐磨性等性能；種類繁多，應(yīng)用廣泛，發(fā)展前景良好。目前很難控制鍍液的穩(wěn)定性和反應(yīng)速

2、度，因此有必要在鍍液中加入穩(wěn)定劑；穩(wěn)定劑影響沉積速率和涂層性能?；瘜W(xué)鍍穩(wěn)定劑的研究對(duì)于提高鍍液利用率、改善鍍層質(zhì)量、減少化學(xué)鍍污染具有不可替代的意義。國(guó)外：2002年，保羅。美國(guó)博爾格研究了電滲析法回收廢棄化學(xué)鍍液中的鍍液；2005年，鄧肯在他的論文中提出，美國(guó)已經(jīng)開發(fā)了一種新的環(huán)境友好的化學(xué)鍍鎳技術(shù)(LFCF)；2008年，日本稻垣紀(jì)弘木村(Hakime Kimura)研究了在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料表面無鉻酸蝕刻和鈀催化劑的化學(xué)鍍銅；2011年，安德拉德克和美國(guó)其他人開發(fā)了通過3D直接激光寫入和化學(xué)鍍銀制造3D雙色等離子晶體的技術(shù)；同年，亞歷山大加西亞和其他人在法國(guó)開發(fā)了一種局部配體誘導(dǎo)

3、化學(xué)鍍(LIEP)工藝，減少了所需的金屬量。國(guó)內(nèi)：2008年，董坤等人進(jìn)行了無鉛穩(wěn)定劑的研究，獲得了一種新的無重金屬鉛穩(wěn)定劑S1；2015年，劉洋等人研究了化學(xué)鍍鎳廢水中污染物的去除工藝，將化學(xué)鍍鎳溶液中的污染物降低到排放標(biāo)準(zhǔn)；此外，還有白永剛、馬壯、余祖曉等。在中國(guó)，通過熱處理改善了涂層性能。第二章，研究?jī)?nèi)容和方法，化學(xué)鍍?cè)谖覀兊纳a(chǎn)和生活中有著重要的意義。本文針對(duì)以往化學(xué)鍍穩(wěn)定劑研究的不足，研究了穩(wěn)定劑對(duì)45鋼表面處理過程的影響：(1)鍍前預(yù)處理對(duì)鍍速和鍍層性能的影響；(2)研究穩(wěn)定劑種類和濃度對(duì)鍍速的影響；(3)熱處理對(duì)涂層硬度和表面形貌的影響；(4)用掃描電鏡、能譜儀和XRD分析了涂層

4、的微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和磷含量。(5)利用電化學(xué)工作站，通過開路電位、阻抗譜和塔菲爾曲線分析了耐蝕性。(6)分析穩(wěn)定劑種類對(duì)涂料性能的影響。研究方法，第3章，實(shí)驗(yàn)藥物、儀器和裝置，實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)配方，穩(wěn)定劑檢驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)藥物、儀器和裝置，實(shí)驗(yàn)基材：8mm8mm18mm 45鋼；主要藥物：硫酸鎳、次磷酸鈉、乙酸鈉、檸檬酸鈉、硫脲、醋酸鉛、硫代硫酸鈉等。主要儀器：HH-4水浴鍋、電子天平、電阻爐、掃描電子顯微鏡、能譜儀、x光衍射儀、電化學(xué)工作站等。，實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖顯示在右邊，實(shí)驗(yàn)公式，1舒崗，劉定富，李彩樺。化學(xué)鍍鎳穩(wěn)定劑的篩選，材料保護(hù)，2015，48(05):20-23。2廖西平. 45

5、鋼的化學(xué)鍍實(shí)驗(yàn)及鍍層性能研究.重慶大學(xué)，2007:13。3朱元吉、尹延國(guó)、解婷。45鋼塑料模具的NiP合金化學(xué)鍍處理J.模具工業(yè)，1995(06):52-54 .穩(wěn)定劑考察方案，實(shí)驗(yàn)過程，鍍前預(yù)處理：堿洗除油(用OP-10)；打磨待鍍表面；堿洗去油；酸洗除銹，綜合堿液；穩(wěn)定器配置：穩(wěn)定器要求高精度，放大方法可用于實(shí)驗(yàn)。鍍液配置：第4章，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與鍍速的比較，樣品變化，混合穩(wěn)定劑對(duì)鍍速的影響，樣品變化，樣品化學(xué)鍍前后的對(duì)比圖。注：如果后面的數(shù)據(jù)沒有特別說明，所有后續(xù)的實(shí)驗(yàn)都是用3#配方進(jìn)行的，配方篩選，以1毫克/升硫脲為穩(wěn)定劑的不同配方的鍍速，穩(wěn)定劑對(duì)鍍速的影響，性能檢測(cè)與分析，穩(wěn)定劑對(duì)鍍層形貌

6、的影響，XRD分析，鍍層元素分析，鍍層耐蝕性分析，熱處理后硬度，孔隙率測(cè)試，優(yōu)化配方確定，穩(wěn)定劑對(duì)， a)以硫脲為穩(wěn)定劑的掃描電鏡圖像；c)以醋酸鉛為穩(wěn)定劑的掃描電鏡圖像；e)以硫代硫酸鈉為穩(wěn)定劑的掃描電鏡圖像；h)以醋酸鉛：硫脲=1:4的混合穩(wěn)定劑的掃描電鏡圖像； b)以硫代硫酸鈉為穩(wěn)定劑的x光衍射圖；c)以醋酸鉛：硫脲=1:4為穩(wěn)定劑的x光衍射圖。a)、b)、c)、熱處理前后的硬度、熱處理后的形貌、熱處理前后的硬度比較、a)熱處理后以硫脲為穩(wěn)定劑的涂層顯微照片；b)熱處理后以醋酸鉛為穩(wěn)定劑的涂層顯微照片；c)熱處理后以硫代硫酸鈉為穩(wěn)定劑的涂層顯微照片；d)用混合穩(wěn)定劑對(duì)涂層進(jìn)行熱處理后的顯

7、微照片。以硫脲為穩(wěn)定劑的涂層元素分析、涂層元素及含量分析、涂層耐蝕性分析，(1)開路電位對(duì)比圖，(2)阻抗譜對(duì)比圖，(3)Tafel曲線對(duì)比圖，涂層耐蝕性分析，其腐蝕電位和腐蝕電流密度由Zsimp Win擬合軟件測(cè)得，見下表，結(jié)合Tafel曲線可以得出其尺寸關(guān)系為I空白I混合I硫脲， 根據(jù)開路電位、阻抗譜和Tafel曲線分析，以硫脲為穩(wěn)定劑的樣品的耐蝕性最好，其次是混合穩(wěn)定劑的樣品，但混合穩(wěn)定劑的樣品的耐蝕性明顯優(yōu)于空白樣品，說明化學(xué)鍍鎳磷是一種提高耐蝕性的優(yōu)良表面處理方法。 孔隙率測(cè)試，孔隙率測(cè)試圖，厚度為5m的涂層孔隙率為0.76片/cm2。影響孔隙率的因素：涂層厚度、表面預(yù)處理的拋光程度

8、或表面油脂。實(shí)驗(yàn)得到的最佳配方為：硫酸鎳20g/L、次磷酸鈉18g/L、檸檬酸鈉10g/L、乙酸鈉20g/L、硫脲1mg/L、施加溫度88、酸堿度45、電鍍時(shí)間12h。400熱處理可提高其硬度和其他性能；如果考慮涂層的亮度，可以犧牲一些性能，用1.2毫克/升醋酸鉛：硫脲=1:4的混合穩(wěn)定劑代替穩(wěn)定劑。結(jié)論：(1)化學(xué)鍍鎳-磷工藝雖然操作簡(jiǎn)單，但在實(shí)驗(yàn)過程中，如鍍液的配置、酸堿度的調(diào)節(jié)等都需要小心操作。操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)效果不佳，甚至實(shí)驗(yàn)失敗。(5)穩(wěn)定劑的種類對(duì)涂層的形態(tài)和性能有很大影響。通過對(duì)四種穩(wěn)定劑的考察，硫脲的各項(xiàng)性能均優(yōu)于其他穩(wěn)定劑，但亮度不夠；加入少量醋酸鉛后，亮度變得更好。然而，其他屬性變得更糟。(2)化學(xué)鍍鎳磷前的預(yù)處理對(duì)化學(xué)鍍有很大影響，預(yù)處理過程需要小心。如果預(yù)處理不當(dāng)，可能會(huì)影響化學(xué)鍍速度和孔隙率。(3)45鋼化學(xué)鍍鎳磷后，鍍層磷含量約為12%，耐蝕性明顯提高，硬度約為500HV。熱處理400 h后，硬度提高到700HV左右；(4)通過實(shí)驗(yàn)得出，穩(wěn)定劑的濃度對(duì)鍍速有很大的影響，當(dāng)穩(wěn)定劑的濃度高或低時(shí)，鍍速會(huì)大大降低；實(shí)驗(yàn)的不足和主要參考文獻(xiàn)，實(shí)驗(yàn)的不足：(1)穩(wěn)定劑的濃度不夠詳細(xì)；(2)由于時(shí)間和儀器精度的原因，很少有關(guān)于混合比的比例和濃度的實(shí)驗(yàn)；(3)出于安全原因，預(yù)處理打磨和除銹不夠。主要參考文獻(xiàn)：(1)王朝南。鍍鎳工藝及鍍錫穩(wěn)定劑的研究。(2)李彩樺