镍–碳化钨复合电镀工艺优化及镀层耐蚀性

李志永*，王钦强，崔庆伟，吕梦鸽，聂云聪

（山东理工大学，山东 淄博 255049）

【研究报告】

镍–碳化钨复合电镀工艺优化及镀层耐蚀性

李志永*，王钦强，崔庆伟，吕梦鸽，聂云聪

（山东理工大学，山东 淄博 255049）

采用复合电镀工艺在铜表面制备了耐蚀性优良的Ni–WC复合镀层。通过正交试验对工艺条件进行优化，得到的最佳配方和工艺为：NiSO4·6H2O 250 ~ 300 g/L，NiCl2·6H2O 40 ~ 50 g/L，WC微粒35 g/L，H3BO335 ~ 40 g/L，十二烷基硫酸钠0.05 g/L，电流密度3 A/dm2，温度40 °C，磁力搅拌，时间4 h。最佳工艺条件下，所得Ni–WC复合镀层的WC质量分数为29.95%，厚度为103.0 μm，中性盐雾试验中出现红锈的时间为120 h，耐蚀性远优于纯Ni镀层(耐红锈时间96 h)。

镍；碳化钨；复合电镀；耐蚀性；中性盐雾试验

复合电镀是通过向普通镀液中添加不溶性固体微粒，使之在镀液中充分悬浮，并在电镀过程中与金属共沉积，从而得到具有耐磨、自润滑、耐蚀、装饰等功能的复合镀层，扩大了材料的应用范围[1-2]。碳化钨为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，是电、热的良好导体，化学稳定性好，不溶于水、盐酸和硫酸。本文将WC颗粒加入瓦特镀镍液中，电镀制得Ni–WC复合镀层，通过正交试验确定了复合电镀Ni–WC的最佳工艺参数，并研究了WC颗粒添加量、温度、施镀时间、阴极电流密度等工艺参数对复合镀层中WC微粒共沉积量影响的显著顺序，以及Ni–WC复合镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为。

1 实验

1. 1 基体材料预处理

选用70 mm × 10 mm × 5 mm的纯铜板作为阴极，纯度≥99.5%的镍板作为阳极，阴、阳极面积之比为13∶，极间距为30 mm。电镀前，先依次用600#、1000#、1500#和2000#砂纸打磨纯铜板，再用70 g/L Na3PO4+ 50 g/L Na2CO3+ 10 g/L NaOH的溶液除油，随后放入体积分数为5%的稀盐酸溶液中活化，最后清洗。……