电沉积镍镀层的制备及性能测试

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1、电沉积镍镀层的制备及性能测试1.1电沉积镍镀层的制备一、实验目的1、掌握电沉积制备金属合金的工艺；2、熟悉电沉积溶液配制方法；3、熟悉检测涂层结合力的方法。二、实验原理电沉积是金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程，制备的金属涂层具有厚度均匀，结合力强等优点，工艺设备简单，需要电源、输电系统及辅助电极。利用电沉积的方法制备镍金属镀层，制备过程包括试样前处理、溶液配制、沉积涂层等步骤。三、实验设备及用品1、多口恒温水浴锅，电镀电源2、镍盐，还原剂，络合剂，光亮剂3、氨水、氢氧化钠、磷酸钠、磷酸、碳酸钠4、45钢试样5、水砂纸、金相砂纸、

2、玻璃板、PH值试纸6、烧杯、镊子、吹风机，刮刀四、实验内容及方法1、溶液配制将已经配制好的镍盐，还原剂，络合剂，光亮剂按一定顺序配制，方法如下：将量好的还原剂放入盛镍盐的烧杯内，然后依次加入络合剂，光亮剂，测试溶液的PH值，然后用氨水调节溶液PH值至4.5~5，然后用蒸馏水加至所需的溶液体积。2、样品制备2.1将碳钢片切割成50mm×25mm×2mm尺寸，然后抛光:800#砂纸进行打磨,用抛光机对其抛光,以去除表面缺陷。2.2超声波清洗：室温下用丙酮清洗10min。2.3碱洗：50g/LNaOH,40g/LNa2CO3,10g/LNa3PO4·12H2O,

3、温度55～65℃,时间10min。2.4水洗：用去离子水快速地清洗,防止在空气中停留时间过长形成氧化膜而影响施镀。2.5酸洗：酸洗是为了除去金属表面的氧化物、嵌入试样表面的污垢以及附着的冷加工屑等。600ml/LH3PO4(85%),2ml/LHNO3,室温下清洗10min。2.6水洗:同2.4。2.7活化：活化是为了进一步除去表面的氧化物和酸洗后沉积在表面的残留物,380mL/LHF(40%),室温,10～15min。2.8电沉积镍镀层：温度60℃，阳极采用不锈钢片，阴极采用碳钢片，时间30min2.9水洗烘干。3、结合力实验采用刮刀实验检测涂层结合力大

4、小，将刮刀用力在涂层表面划过，如果涂层出现脱皮现象，表明结合力，如果涂层没有出现脱皮现象，表明结合力良好。五、实验报告要求1、简述电沉积镍镀层溶液的配制过程；2、简述电沉积镍镀层涂层的制备过程；3、写出在实验中所发现的问题和体会。1.2　金属腐蚀速率的测定一、实验目的1、了解腐蚀发生的条件及腐蚀速率测定方法；2、熟悉失重法测定金属腐蚀的方法及工艺。二、实验原理金属材料成型后因纯淬火的机械损伤而报废的部件占有很少的比例，尤其此类设备在石油化工企业中更是如此，其中绝大部分部件是由于本身组织结构，应力状态不均匀而引起腐蚀报废的占很大的比例。而且在各种恶劣的环境下

5、金属基体也将会遭到腐蚀，因而对金属腐蚀速率的测定显得格外重要。采用失重法测定金属腐蚀速率是基本的测试技术。其测试原理为：V=W/StV–腐蚀速率/g·mm-2·h–1S-试样面积/mm2W-试样腐蚀后的失重/g三、实验设备及用品1、X型电子分析天平2、碳钢样品、吹风机3、硫酸、盐酸、三氯化铁、氯化钠、海水（烟台海域）四、实验内容及方法1、根据表1给出的腐蚀溶液的浓度。表1碳钢样品编号溶液浓度/%金属材料1硫酸10碳钢片，镍镀层2盐酸8碳钢片，镍镀层3三氯化铁15碳钢片，镍镀层4氯化钠20碳钢片，镍镀层5海水烟台海域碳钢片，镍镀层2、将碳钢片和镍镀层在电子分

6、析天平上测量重量，测量误差控制在0.1毫克范围内，将称量好的碳钢片和镍镀层放入不同溶液中，保持腐蚀时间60分钟，从溶液中取出后，用水清洗干净，然后用吹风机吹干，采用电子分析天平测量腐蚀后的重量。3、利用失重法公式计算出在不同溶液中的腐蚀速率。五、实验报告要求1、计算出碳钢片和镍镀层在不同溶液中的腐蚀速率2、根据计算结果，比较碳钢片和镍镀层在不同溶液中耐蚀性规律。1.3四探针法测量镍镀层的电阻率一、实验目的（1）熟悉四探针法测量半导体或金属材料电阻率的原理（2）掌握四探针法测量半导体或金属材料电阻率的方法二、实验原理半导体材料是现代高新技术中的重要材料之一，

7、已在微电子器件和光电子器件中得到了广泛应用。半导体材料的电阻率是半导体材料的的一个重要特性，是研究开发与实际生产应用中经常需要测量的物理参数之一，对半导体或金属材料电阻率的测量具有重要的实际意义。直流四探针法主要用于半导体材料或金属材料等低电阻率的测量。所用的仪器示意图以及与样品的接线图如图1所示。由图1(a)可见，测试过程中四根金属探针与样品表面接触，外侧1和4两根为通电流探针，内侧2和3两根是测电压探针。由恒流源经1和4两根探针输入小电流使样品内部产生压降，同时用高阻抗的静电计、电子毫伏计或数字电压表测出其它两根探针（探针2和探针3）之间的电压V23。

8、恒流源电压表2341恒流源电压表1342样品样品ab图1四探针法电