镍封与防腐

镍封的防腐蚀性能的研究与测试内容研究背景镍封及性能性能测试123研究背景1、光亮镀镍层中含硫﹐内应力和脆性较大﹐耐蚀性不如普通镀镍。2、现在广泛应用的双层镍工艺有:半光镍+光镍+无裂纹铬。但由于铬层自身的应力大，其电位比镍正,与连续的面积较大的阴极铬相比,暴露的镍腐蚀点很小,就形成了大阴极小阳极的腐蚀模型,因而加速了点蚀速度并向内发展形成坑点,甚至造成穿孔。3、社会的发展对腐蚀性和节材节能提出了更高的要求。经光亮镀镍后，在镀镍液中加入一定直径的不溶性非导体微粒（0.01~~1um），使镍与微粒共沉积得到复合镍层，此工艺称为镍封。镍封闭工艺是为提高防护装饰性镀层的耐蚀性而开发的技术。在复合镀镍层表面沉积铬层时，其表面的固体微粒不导电使铬无法沉积于微粒表面，从而形成多孔的微孔铬层。镍封腐蚀原理a一般镍-铬层腐蚀情况b镍封-微孔铬的腐蚀情况a、镍层少而大的孔隙的存在，腐蚀电流集中在少量的孔中，使镍层和基体腐蚀快b、微孔铬层微孔多，腐蚀电流分散在更多的微孔中，减缓镍层和基体的腐蚀速率↓表示腐蚀方向镍封的防腐性能1、表面存大的大量微孔﹐可在很大程度上消除普通铬层中存的很大内应力﹐因而减少了镀层的应力腐蚀。2、铬层上的大量微孔﹐将铬层下面的镍层大面积地暴露出来﹐在腐蚀介质的作用下﹐铬层为阴极﹐微孔处暴露的镍层为阳极而遭腐蚀﹐也就是大阳极小阴极腐蚀模式，提高了镀层的耐腐蚀性能。性能测试1、厚度--库仑测厚法仪器：库仑镀层测厚仪（电解测厚仪）金相显微镜（25微米）原理：将被测金属镀层作为阳极，并置于电解液中进行电解，所溶解的金属量与通过的电流和溶解时间的乘积成比例，既与消耗的电量成比例。d=XQ库仑计给出电量直接读出，厚度也可以读出，当电压明显变化时表明退镀已经完成。性能测试2、微孔密度铜沉积法测微孔密度，先对试样表面镀铜，再用金相显微镜测微孔数目。原理：铜只是沉积在不导电微孔边沿暴露出的镍层上，而非沉积于铬镀层，要适当调整电流，以避免活化了钝化的铬镀层微孔密度1×104~5×104孔/cm2适用于装蚀性电镀。微孔密度1×105~5×105孔/cm2适用于锻纹镍，镍层厚度按要求增加。微孔密度少于5000孔/cm2，对于提高腐蚀性能没什么效果。性能测试3、腐蚀性能国际上认可的三种加速腐蚀实验：铜加速醋酸盐雾实验（CASS）、腐蚀膏实验、醋酸盐雾实验。方法：CASS试验，按照ASTM标准B456为条件进行试验。ASTM标准B456适用于：钢、锌合金、铜合金上镍加铬层的CASS性能测试CASS试验：实验以黄铜赫氏片为基材,依次镀上一层光镍层、介质层,最后是铬镀层项目镍封双层镍基材黄铜赫氏片黄铜赫氏片δ(光镍层)/μm136δ(半光镍层)/μm-7δ(铬镀层)/μm0.150.2δ(中间介质层)/μm0.5-镍封数/(个/cm2)23000-CASS实验A:10/10A:10/1016h等级B:10/10B:10/10CASS实验A:10/10A:10/924h等级B:10/10B:10/9.5CASS实验A:10/9A:10/836h等级B:10/9.5B:10/8CASS实验A:10/9A:10/748h等级B:10/9B:10/7腐蚀后外观好，光洁差，明显麻点A、B表示不同试片镍封+铬扫描电镜图腐蚀后的双镍层+铬扫描电镜图