基于SEM图像处理法的化学镀Ni-P合金表面改性基底层孔隙表征

吕基成，许斌，钱建才，邹洪庆



基于SEM图像处理法的化学镀Ni-P合金表面改性基底层孔隙表征

吕基成，许斌，钱建才，邹洪庆

（西南技术工程研究所，重庆 400039）

目的对Ni-P合金表面层孔隙进行定量表征。方法通过SEM微观形貌图像分析孔隙分布，运用ImageJ软件对SEM图像进行处理，并统计分析Ni-P合金表面层孔隙的孔隙率、孔隙数目、等效直径等数据。结果电化学蚀刻在改性Ni-P合金表面层制备微孔层，随时间延长，表面微孔数量增多、孔径增大。蚀刻1，3，5 min的孔隙率分别为0.85%，4.34%，11.18%，蚀刻5 min后微孔发生交联，Ni-P合金层防护性能被破坏。结论电化学蚀刻3 min可在Ni-P合金表面层获得分布均匀、等效直径主要分布在100~850 nm之间的微孔。

电化学蚀刻；孔隙表征；孔隙率；Ni-P合金

化学镀Ni-P合金镀层硬度高、耐蚀性好，且化学、力学和电磁性能优良，目前广泛应用于化工、机械、电子及航空航天等领域[1—3]。对表面耐磨性、润滑性及耐蚀性等有更苛刻要求的特殊工况，普通化学镀Ni-P合金镀层并不能满足其需求，必须运用其他的表面处理技术或工艺进行复合处理。其中，对化学镀Ni-P合金镀层进行适当的改性（如气相沉积、功能性物质引入、等离子喷涂等）处理[4—8]，是解决特殊工况需求的行之有效的手段之一。

优良的化学镀Ni-P合金镀层平整、光滑且无孔隙[9—10]，为了获得理想的改性处理效果，必须先对Ni-P合金镀层表面进行预处理。文中利用蚀刻手段对Ni-P合金镀层表面进行预处理，并以该预处理基底层为研究对象，采用SEM图像处理法[11—13]，对改性所需基底层表面的微孔孔径分布、孔隙率及孔隙分布均匀性等进行研究、定量表征和分析，为后续改性处理提供理论支持。……