开题报告(王华)

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1、毕业设计（论文）开题报告题 目铝合金光亮化学镀镍工艺研究学 院：化学化工学院专 业：应用化学学生姓名：王华 学 号： 200706180128指导老师：肖鑫2011年3月24日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”作为毕业设计（论文）答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指 导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签 署意见及所在专业审查后生效。2. 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标 准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪 贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3. “文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（

2、或打印） 在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10 篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重 要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文） 说明书等资料装入文件袋中。毕 业设计（论 文）开 题报告1.文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料, 每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。铝合金光亮化学镀镍工艺研究文献综述1前言铝及其合金由于其优良性能，已广泛应用于建筑、航天、电器、电子产品及日用 品等各个方面，其产量和用途均已成为仅次于钢铁的第二大金属材料

3、。随着现代科技 的发展，对铝合金表面性能的要求越来越高，如耐蚀性、耐磨性和装饰性等等，铝合 金表面处理技术正是在这种背景下产生并不断发展的。为了拓展铝合金的应用范围，目前铝合金的表面处理方法主要有电镀、化学镀、 化学氧化、阳极氧化及微弧氧化等，其中化学镀镍的应用比较普遍。铝合金化学镀镍 可以改善其耐蚀性和耐磨性，使其具有钎焊性。化学镀镍是铝及铝合金理想的表面改性技术之一。它不仅使其抗蚀性、耐磨性、 可焊性和电接触性能提高，而且通过镀覆不同的镍基合金，可赋予铝及铝合金各种新 的功能，如磁性能、润滑性能等。但铝是一种难镀的金属基体。因为铝与氧有很强的 亲和力，铝表面极易生成氧化膜，即使用化学方法去

4、除，在镀覆其它金属之前又会形 成新的氧化膜。这种氧化膜与 镀层的结合力很差。另外，铝的标准电 极电位很负 （-1.66V），在镀液中容易与电位较正的金属离子发生置换反应生成疏松层，影响镀层 结合力。因此，要在铝表面获得结合力强、性能优良的镀镍层，镀前预处理是关键。 目前，国内外解决这一问题的研究可归纳为3种技术途径：直接化学镀镍和浸锌预镀 层法。直接镀是对铝基除油后酸浸蚀，除去表面脏物及氧化膜，新生成的氧化膜在酸 性和碱性镀液中去除，并获得置换层的一种工艺。由其反应机理A12O3+6H+=2A13+3H2O, 2Al+3Ni 2+=2Ab+3Ni可知，直接镀可以简化铝基化学镀镍的前处理工艺，提

5、高效率、 降低成本，其难点是镀液中络合剂与Ni的摩尔比及pH值较难控制。迄今为止，研究开发和已经生产验证的工艺方法相对集中于采用浸锌预镀层法。 通过第一次浸锌除去铝基表面氧化膜，并使活性较强的铝表面变成活性相对较弱的锌 表面，从而防止铝基表面在除去氧化铝膜后再次生成氧化膜。第二次浸锌在退除第一 次浸锌时所获得的较粗糙、覆盖不完全且含有夹杂物的锌层后进行，以获得更薄、更 均匀、更致密的浸锌层。通过浸锌法可以在一定程度上避免生成会严重影响镀层与基 体问结合力的接触性镀层。然而，该方法仍有一些缺点：浸锌层对化学镀镍溶液有污 染，两次浸锌间的硝酸退锌工序以及浸锌合金液中的氰化物污染环境，不符合环保要

6、求。本工艺同样采用二次浸锌后再进行化学镀镍，形成致密薄镍层再行后续镀覆，以 提高镀层结合力4。2. 铝合金光亮化学镀镍的发展历程与研究现状2.1铝合金光亮化学镀镍的发展历程化学镀镍最早是由美国的Brenner和Riddell于1944年发明的，并发表且获得了专 利。它是利用氧化-还原反应在催化表面沉积一层合金的一种新兴的表面处理技术。经 过近60年来众多专家和学者深入的研究和实践，已形成了一套完整的生产体系。获得 的化学镀镍磷合金镀层具有良好的耐蚀性和耐磨性，镀层厚度均匀，硬度高，经热处 理后硬度可由常温下的300Hv达到1100Hv；镀层孔隙少，致密，可沉积在金属或非金 属表面上，且可以在盲

7、孔、管件、深孔及工件内表面得到均匀镀层；无渗透性的限制, 适用于大型、复杂的零部件和工模具的表面强化；工艺操作方便，不需要特殊和昂贵 的工艺装备5。2.2铝合金光亮化学镀镍的研究现状化学镀镍是铝及铝合金理想的表面改性技术之一。它不仅使其抗蚀性、耐磨性、 可焊性和电接触性能提高，而且通过镀覆不同的镍基合金，可赋予铝及铝合金各种新 的功能，如磁性能、润滑性能等。但铝是一种难镀的金属基体。因为铝与氧有很强 的亲和力，铝表面极易生成氧化膜，即使用化学方法去除，在镀覆其它金属之前又 会形成新的氧化膜。这种氧化膜与镀层的结合力很差。另外，铝的标准电极电位很负 （-1.66 V），在镀液中容易与电位较正的金

8、属离子发生置换反应生成疏松层，影响镀 层 结合力。因此，要在铝表面获得结合力强、性能优良的镀镍层，镀前预处理是关键。 目前，国内外解决这一问题的研究可归纳为3种技术途径：浸锌一预镀层法；阳极 氧化法；直接化学镀镍。迄今为止，研究开发和已经生产验证的工艺方法相对集中 于采用浸锌一预镀层法。然而，该方法仍有不少缺点：（1 ）浸锌层对化学镀镍溶液有 污染。（2 ）在潮湿的腐蚀性环境中，锌相对于镍镀层构成了腐蚀电池的阳极，锌层将 受到横向腐蚀，最终导致镍层剥落。（3 ）该过渡锌层熔点低，限制了使用范围。（4 ） 两次浸锌之间还有一次硝酸退锌工序，污染环境。（5 ）目前开发的商品浸锌合金液含有 氰化物，

9、操作危险性大，更不符合环保要求。鉴于此，本研究开发了一种铝合金镀镍 预处理新技术，即活化一预化学镀镍工艺。其特点在于无浸锌层，铝经活化后表面形 成具有镀层金属生长活性的微薄镍，然后预化学镀镍磷合金，形成致密薄镍层后再行 下道镀覆，以提高镀层结合力和耐蚀性。并能简化工序，改善生产环境，减少污染 。3. 铝合金光亮化学镀镍的发展方向随着国民经济的日益发展和人们对装饰性镀层要求越来越高，对化学镀镍磷合金 镀层光亮度也有了新的要求，既要有功能性还要兼顾装饰性，全光亮化学镀镍磷合金 工艺研究便提到日程。铝及铝合金化学镀镍能否成功，前处理是关健，这是由于铝化 学性质活泼，铝合金具有很强的亲氧性，极易在表面

10、形成一层氧化膜，阻碍镀层与基 体的紧密结合，且铝合金的电极电位较负(E=-1.66V)，在溶液中易被其它金属所置换, 该置换层疏松，降低镀层与基体结合力。而现阶段铝合金化学镀镍磷合金前处理工艺 镀层一般很难达到全光亮。而有关化学镀镍磷合金工艺光亮剂的研究已见少量报道， 但作为商品还是少见的。电镀镍工艺光亮剂的应用和生产已相当成熟和普遍，且发展 很快，已进入第四代，其品种、中间体越来越多，将其应用于化学镀镍磷合金工艺有 一定的效果，但并不显著，很难达到全光亮水平。这是由于电镀镍和化学镀镍的机理 和工艺上的差异造成的。例如，化学镀镍仿型性非常好，镀液分散能力接近100%，而 电镀镍工艺则不然。电镀

11、镍光亮剂的作用是细化晶粒，提高整平性和分散能力，减少 针孔，而这些作用对化学镀工艺效果并不显著，所以仅从光亮剂的选择和研究来解决 化学镀镍磷合金镀层的全光亮问题，显然是不全面的。为此我们应在总结前人研究的 基础上，研究开发了一种操作比较简单的铝及铝合金化学镀镍新工艺，所得镀层结晶 细致、光亮度好，结合力好，大大提高铝及铝合金化学镀镍产品质量和生产效率，产 生出很强的应用推广价值。4. 小结综上所述，人们对铝基化学镀镍前处理工艺进行了大量研究，取得了明显进展，浸 锌法及改良浸锌合金法仍是目前研究最为活跃的方法，但也存在一定缺陷。采用特殊 处理液对铝表面活化来代替浸锌的活化处理，是一种操作比较简单

12、的铝及铝合金化学 镀镍新工艺。如何简化工序、降低成本、改善生产环境、增强镀层与基体结合强度，使参考文献1 王向荣，田彦文铝合金化学镀镍工艺对镀层沉积速度的影响J.轻合金加工技术,2006,3(24)： 28.2 肖鑫，龙有前，易翔，等全光亮化学镀镍磷合金工艺研究J.湖南工程学院学院，2004， 1(14)： 72-76.3 张天顺，张兆国，张晶秋等.TL全光亮化学镀镍磷合金工艺研究J.材料保护，2002,3 (10)：61.4 肖鑫，龙有前，李全柱，等铝及铝合金光亮化学镀镍工艺研究J.湘潭机电高等专科学校 学报，2000，2： 39-43.5 王文忠铝及其合金化学镀镍J.电镀与环保，2001,

13、 4 (21)： 4-6.6 刘建中，张大方，张承瑞铝合金化学镀镍工艺的应用J.有色金属，2000, 4： 44-46.7 郑华均等.高稳定性化学镀镍磷合金工艺J.电镀与环保，1997,7(2)： 12.8 李素芳，李孝钺，等酸性化学镀镍工艺研究J.电镀与涂饰，2003,22(2)： 15-17.9 税毅.Ni-P镀层研究现状及发展趋势J.表面技术，2002，31(1)： 1-4.10 王勇，万家瑰，万德立，等.铝材表面化学镀镍技术J.电镀与涂饰2005, 24( 1 2)： 46-49.11 雷鸣，万家瑰，万德立，等铝材化学镀镍预处理工艺的研究J.电镀与环保，2006, 26(2)： 18-

14、20.12 Tang J， Huang L， Yao S， et a1 . Research on composite coatings of metals and PTFEJ. Plating&Surface Finishing， 1998(8): 84-86.13 Menir S M， Seatchi A， Ebrahimian. Hoseinabadi M. Deposition and properties of eleetroless Ni-P-B4C composite coatingJ. Surface and Coating Technology， 2003， 168：259-

15、262.毕业设计（论文）开题报告2开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、 课题主要内容和要求四、研究方法、步骤和措施开题报告一、铝合金光亮化学镀镍的研究目的与意义为了拓展铝合金的应用范围，也随着国民经济的日益发展和人们对装饰性镀层要求 越来越高，对化学镀镍磷合金镀层光亮度也有了新的要求，既要有功能性还要兼顾装饰 性，全光亮化学镀镍磷合金工艺研究便提到日程。铝及铝合金化学镀镍能否成功，前处 理是关健，这是由于铝化学性质活泼，铝合金具有很强的亲氧性，极易在表面形成一层 氧化膜，阻碍镀层与基体的紧密结合，且铝合金的电极电位较负（E=-1.66V），在溶液中 易被其它金属所置

16、换，该置换层疏松，降低镀层与基体结合力。而现阶段铝合金化学镀 镍磷合金前处理工艺镀层一般很难达到全光亮。而有关化学镀镍磷合金工艺光亮剂的研 究已见少量报道，但作为商品还是少见的。电镀镍工艺光亮剂的应用和生产已相当成熟 和普遍，且发展很快，已进入第四代，其品种、中间体越来越多，将其应用于化学镀镍 磷合金工艺有一定的效果，但并不显著，很难达到全光亮水平。这是由于电镀镍和化学 镀镍的机理和工艺上的差异造成的。例如，化学镀镍仿型性非常好，镀液分散能力接近 100%，而电镀镍工艺则不然。电镀镍光亮剂的作用是细化晶粒，提高整平性和分散能力, 减少针孔，而这些作用对化学镀工艺效果并不显著，所以仅从光亮剂的选择和研究来解