一、

实验

目的

1、在基体表面镀上均匀而又致密的镍磷镀层

2、根据实验证明镍磷镀层的优点。

3、为以后科学实验打下了动手实践的基础

二、

实验原理

化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺，其反应机理，普遍被接受的是“原子氢理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢理论”，其过程可分为：

1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应，而是通过金属的催化作用，次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根，同时放出初生态原子氢。

H2PO2 - + H2O          HPO3-+2H+H+

   2、初生态原子氢被吸附在催化金属表面上而使其活化，使镀液中的镍阳离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍。

Ni2++2H         Ni+2H+

   3、在催化金属表面上的初生态原子氢使次亚磷酸根还原成磷。同时，由于催化作用使次亚磷酸根分解，形成亚磷酸根和分子态氢。

H2PO2 -+H         H2O+OH- +P

2H         H2 

  4、镍原子和磷原子共沉积，并形成镍磷合金层。

3P+Ni          NiP3

三、

实验过程

1、工艺流程

试样→表面除油→超声清洗→酸洗活化→进行化学镀

  （打磨+碱洗浸泡）

打磨材料：水磨砂纸120目→180目→400目→800目→1200目

打磨的好坏将决定化学镀的好坏

打磨方法：横磨，打磨自横纹消失；竖磨，打磨自竖纹消失

   初始 \* MERGEFORMAT               初始 \* MERGEFORMAT

2、镀件的规格：

\* MERGEFORMAT 40mm×20mm×2mm

\* MERGEFORMAT 40mm×20mm×1mm

3、镀液成分

要求：PH（4.0-5.5）水浴加热，温度控制在85-90（90度以上成分容易挥发） 镀液可以重复使用

\* MERGEFORMAT  

\* MERGEFORMAT  （25g/L）次亚磷酸钠

\* MERGEFORMAT  (24ml/L)    乳酸

\* MERGEFORMAT

\* MERGEFORMAT (10g/L)柠檬酸铵

4、      酸洗

\* MERGEFORMAT ： \* MERGEFORMAT

\* MERGEFORMAT

5、      活化

\* MERGEFORMAT 属于易镀金属，不需要活化

\* MERGEFORMAT

6、  \* MERGEFORMAT 的碱洗

放入金属洗净剂中，微微加热5min

由于怕污染钛合金的表面，所以 \* MERGEFORMAT 不进行碱洗，直接进行酸洗活化

7、      化学镀的时间控制

时间越长，效果越好，镀层越厚，由于时间有限，时间只有2h-2.5h

化学镀的现象：基体表面迅速出现气泡

8、      金属试样的保存

先用蒸馏水洗净，然后用无水乙醇冲洗，用吹风机吹干，放入自封袋中

9、      腐蚀测试

溶液：10%NaCl，温度 \* MERGEFORMAT

开始时间10:30am

结束时间14:05pm

现象：约30min左右， \* MERGEFORMAT 基体表面开始出现腐蚀现象

在11:15时观察镀件出现腐蚀现象并且观察发现出现腐蚀的地方镀层薄且疏松

腐蚀实验前                  腐蚀试验50min

四、

实验成果

工件通过化学镀镍磷，硬度有了显著提高，耐磨性、耐腐蚀性得到改善。

\* MERGEFORMAT 镀件                    \* MERGEFORMAT 空白件

        \* MERGEFORMAT 镀件                    \* MERGEFORMAT 空白件

五、

心得体会

经历了三十个学时的化学镀镍磷实验，我觉得自己学到了很多东西，虽然其他实验的时候自己认真参与，但是那时候自己对原理是完全不了解，到现在经历了所有实验流程，从式样打磨到最后镀件与空白件的对比。

这三十个学时实验我们总的来说学习了化学镀，化学镀中也分了有易镀、难镀、不可能镀，我们在实验过程中可以明显的感觉到对于基体化学镀的难易明显不同！

通过本门课程实验，以下能力得到了较大的提高：

1、了解化学镀的原理和应用，以及注意事项及各种测试中不同镀层的性能。

2、 培养具有综合应用相关知识来解决测试问题的基础理论

3、 培养在实践中研究问题，分析问题和解决问题的能力；

我们必须坚持理论联系实际的思想，以实践证实理论，从实践中加深对理论知识的理解和掌握。实验是我们快速认识和掌握理论知识的一条重要途径。