摘要
由于镁及镁合金具有密度小、比强度高、导热导电性好、减震性好等优点，在汽车、航空航天和国防等领域得到了广泛的应用，但其化学活性高耐蚀性差，因此镁合金必须经过表面处理以提高其耐蚀性。本文以A23IB镁合金为基底材料，将微弧氧化-化学镀镍两种工艺结合制备复合防护涂层，研究活化预处理对微弧氧化膜层表面的影响，研究化学镀镍的沉积过程，调节化学镀镍过程中的溶液成分和浓度以及化学镀液工艺参数，在镁合金上制备耐蚀性良好、致密性好、清洁美观的涂层。通过镀层的沉积速率和厚度表征镀层质量，通过SEM、XRD分析表面形貌变化和相结构，通过中性盐雾试验、极化曲线表征镀层的耐蚀性，通过镀层粗糙度和结合力测试表征镀层的宏观性能，测试镀层表面电阻率确定镀层达到导电改性的目的，结果表明： 1．研究对比了预处理工艺对微弧氧化膜层表面形貌的影响，在碱性介质中对镁合金微弧氧化膜层直接进行化学镀镍的镀层存在后期镀速过慢、镀层覆盖不完整等缺点。采用环保新型、对表面无刻蚀影响的含硝酸银的混合有机溶液作为活化剂，为微弧氧化膜层表面Ni的形核提供了更多的活化位点。经实验可得最佳活化时间为3min，活化后化学镀镍的沉积速率明显提高，且表面覆盖区域完整。 2．优化化学镀镍工艺的实验结果表明，在碱性介质中，选择pH在11.5±0.1的溶液，温度选择为70℃，络合剂焦磷酸钠浓度为55g/L。在酸性介质中的最佳工艺为当Nj2+/H2PO2-的摩尔浓度比为0.40即主盐硫酸镍的浓度为20g／L，还原剂次亚磷酸钠的浓度为21.2g/L，络台剂柠檬酸的用量最佳为6g/L，pH为6±0.1，采用的温度为85±2℃。 3．在碱性介质中制备的化学镀镍层表面为典型的“花椰菜”结构，在酸性介质中制备的化学镀镍层为胞状结构。碱性镀层表面相结构在Ni(111)44.62°的衍射峰更加尖锐，且存在较微弱的Ni(200)51.900、Ni(220)76.42°的衍射峰。而酸性镀层仅在Ni(111)44.62°呈现典型的“馒头包”形式的衍射峰，衍射峰强度较低。 4．经优化实验后的酸性镀层的腐蚀电位较Mg基体和镁合金微弧氧化膜层有明显提高。镁合金微弧氧化-双层化学镀镍层的粗糙度和结合力都较碱性镀层有明显改善，经检测计算微弧氧化一双层镀层的电阻率为6.67×10-4Ω?cm，表明镀层达到了对微弧氧化膜层导电改性的目的。
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