【摘 要】
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为了改善SiC/Al复合材料的焊接性能,在其表面上化学沉积Ni-P合金镀层.该研究所采用的铝基复合材料SiC体积分数高达70﹪以上,所以要在复合材料表面形成结合牢固的Ni-P合金镀层必须采用特殊的前处理工艺.该文通过大量实验,首先比较了不同的前处理过程对沉积速度及镀层质量的影响,确定了最佳的前处理工艺及操作条件:用丙酮除油8min后,直接用超声波辅助无钯活化液活化9min,然后放入170℃的恒温箱
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为了改善SiC<,p>/Al复合材料的焊接性能,在其表面上化学沉积Ni-P合金镀层.该研究所采用的铝基复合材料SiC体积分数高达70﹪以上,所以要在复合材料表面形成结合牢固的Ni-P合金镀层必须采用特殊的前处理工艺.该文通过大量实验,首先比较了不同的前处理过程对沉积速度及镀层质量的影响,确定了最佳的前处理工艺及操作条件:用丙酮除油8min后,直接用超声波辅助无钯活化液活化9min,然后放入170℃的恒温箱中处理20min.这种前处理方法不仅省去了粗化过程,而且使用了不含贵金属钯的活化液,大大降低了成本、简化了工艺.另外,通过比较7种不同的镀镍液,探索出适合于该种SiC<,p>/Al复合材料的乳酸体系化学镀镍液,并利用正交实验进一步优化镀液主要成分的含量,极差法分析得出:NiSO<,4>·7H<,2>O25g/L、NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O20g/L、乳酸(85﹪)30 ml/L.同时,考察了操作条件对沉积速度及镀层质量的影响,在此基础上确定了最佳的操作条件:镀液温度在90~92℃,pH值为4.4~4.6,施镀过程中应适度地搅拌.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱、线扫描以及X射线光电子能谱(XPS)对基体材料和镀层的结构、表面和截面的微观状态、元素组成、分布及价态进行了测试.结果表明,在上述优选出的镀镍液中施镀所得的镀层是晶态与非晶态的混合物;镀层中的磷含量在5.8mass﹪左右,属于中磷镀层;镀层致密、厚度均匀,与基体结合紧密,镀层嵌入基体中.另外,该文结合XPS的测试结果,初步探讨了镀层形成机理.
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