鎳–碳化鎢復合電鍍工藝優化及鍍層耐蝕性

李志永*，王欽強，崔慶偉，呂夢鴿，聶云聰

（山東理工大學，山東 淄博 255049）

【研究報告】

鎳–碳化鎢復合電鍍工藝優化及鍍層耐蝕性

李志永*，王欽強，崔慶偉，呂夢鴿，聶云聰

（山東理工大學，山東 淄博 255049）

采用復合電鍍工藝在銅表面制備了耐蝕性優良的Ni–WC復合鍍層。通過正交試驗對工藝條件進行優化，得到的最佳配方和工藝為：NiSO4·6H2O 250 ~ 300 g/L，NiCl2·6H2O 40 ~ 50 g/L，WC微粒35 g/L，H3BO335 ~ 40 g/L，十二烷基硫酸鈉0.05 g/L，電流密度3 A/dm2，溫度40 °C，磁力攪拌，時間4 h。最佳工藝條件下，所得Ni–WC復合鍍層的WC質量分數為29.95%，厚度為103.0 μm，中性鹽霧試驗中出現紅銹的時間為120 h，耐蝕性遠優于純Ni鍍層(耐紅銹時間96 h)。

鎳；碳化鎢；復合電鍍；耐蝕性；中性鹽霧試驗

復合電鍍是通過向普通鍍液中添加不溶性固體微粒，使之在鍍液中充分懸浮，并在電鍍過程中與金屬共沉積，從而得到具有耐磨、自潤滑、耐蝕、裝飾等功能的復合鍍層，擴大了材料的應用范圍[1-2]。碳化鎢為黑色六方晶體，有金屬光澤，硬度與金剛石相近，是電、熱的良好導體，化學穩定性好，不溶于水、鹽酸和硫酸。本文將WC顆粒加入瓦特鍍鎳液中，電鍍制得Ni–WC復合鍍層，通過正交試驗確定了復合電鍍Ni–WC的最佳工藝參數，并研究了WC顆粒添加量、溫度、施鍍時間、陰極電流密度等工藝參數對復合鍍層中WC微粒共沉積量影響的顯著順序，以及Ni–WC復合鍍層在NaCl溶液中的腐蝕行為。

1 實驗

1. 1 基體材料預處理

選用70 mm × 10 mm × 5 mm的純銅板作為陰極，純度≥99.5%的鎳板作為陽極，陰、陽極面積之比為13∶，極間距為30 mm。電鍍前，先依次用600#、1000#、1500#和2000#砂紙打磨純銅板，再用70 g/L Na3PO4+ 50 g/L Na2CO3+ 10 g/L NaOH的溶液除油，隨后放入體積分數為5%的稀鹽酸溶液中活化，最后清洗。……