喷射电沉积Ni-P-BN(h)-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合镀层的耐腐蚀性能研究

doi:10.11902/1005.4537.2019.223

中国腐蚀与防护学报

2020, Vol. 40

Issue (1): 57-62 DOI: 10.11902/1005.4537.2019.223

研究报告

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喷射电沉积Ni-P-BN(h)-Al₂O₃复合镀层的耐腐蚀性能研究

杨寅初¹,傅秀清^1,²(

),刘琳¹,马文科¹,沈莫奇¹

1. 南京农业大学工学院南京 210031
2. 江苏省智能化农业装备重点实验室南京 210031

Electrochemical Corrosion of Ni-P-BN(h)-Al₂O₃ Composite Coating Deposited by Spray Electrodeposition

YANG Yinchu¹,FU Xiuqing^1,²(

),LIU Lin¹,MA Wenke¹,SHEN Moqi¹

1. College of Engineering, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210031, China
2. Key Laboratory of Intelligence Agricultural Equipment of Jiangsu Province，Nanjing 210031, China

全文: PDF(2642 KB) HTML

摘要:

为了提高45钢零件的使用寿命，采用喷射电沉积在其表面制备了Ni-P-BN(h)-Al₂O₃复合镀层。通过扫描电镜 (SEM) 检测了复合镀层的表面形貌，利用电化学工作站研究了复合镀层的耐腐蚀性能。结果表明，在喷射电压22~28 V的范围内，随着电压的增大，Ni-P-BN(h)-Al₂O₃复合镀层的耐腐蚀性能先提升后降低；在喷射电压为25 V时，复合镀层的耐腐蚀性能最好；在喷射间隙1.6~2.0 mm的范围内，随着间隙的增大，Ni-P-BN(h)-Al₂O₃复合镀层的耐腐蚀性能逐渐提升，当喷射间隙为2.0 mm时，复合镀层的耐腐蚀性能最好。

关键词 ：喷射电沉积, Ni-P-BN(h)-Al₂O₃复合镀层, 耐腐蚀性

Abstract：

Ni-P-BN(h)-Al₂O₃composite coating was prepared on the surface of 45 steel parts by spray electrodeposition technology. The surface morphology of the_{composite coating was characterized by scanning electron microscopy (SEM). The corrosion resistance of the composite coating was studied by electrochemical workstation. Results showed that with the increase of the applied voltage within arrange of 22~28 V, the corrosion resistance of the composite coating was enhanced at first and then decreased. Among others, the composite coating deposited at voltage of 25 V presented the best corrosion resistance. While the corrosion resistance of the composite coating was enhanced gradually with the increase of the gap from 1.6 mm to 2.0 mm between injection nozzle to the workpiece, and the composite coating had the best corrosion resistance when prepared with the gap of 2.0 mm.}

Key words： jet-electrodeposition Ni-P-BN(h)-Al₂O₃ composite coating corrosion resistance

收稿日期: 2019-05-07

ZTFLH:

TG174.44

基金资助:国家大学生创新训练项目(20181037088);南京农业大学大学生创新项目训练计划(1830B18)

通讯作者: 傅秀清 E-mail: fuxiuqing@njau.edu.cn

Corresponding author: Xiuqing FU E-mail: fuxiuqing@njau.edu.cn

作者简介: 杨寅初，男，1998年生，本科生

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引用本文:

杨寅初,傅秀清,刘琳,马文科,沈莫奇. 喷射电沉积Ni-P-BN(h)-Al₂O₃复合镀层的耐腐蚀性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(1): 57-62.
Yinchu YANG, Xiuqing FU, Lin LIU, Wenke MA, Moqi SHEN. Electrochemical Corrosion of Ni-P-BN(h)-Al₂O₃ Composite Coating Deposited by Spray Electrodeposition. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2020, 40(1): 57-62.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2019.223 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2020/V40/I1/57

图1 喷射电沉积装置

图2 不同喷射电压复合镀层的表面形貌和不同喷射间隙复合镀层的表面形貌

表1 Ni-P-BN(h)-Al2O3镀层极化曲线分析结果

图3 喷射间隙为1.6 mm时不同喷射电压条件下复合镀层的Tafel曲线

图4 喷射电压为25 V时不同喷射间隙条件下复合镀层的Tafel曲线

图5 喷射间隙为1.6 mm时不同喷射电压的Nyquist曲线

图6 喷射电压为25 V时不同喷射间隙的Nyquist曲线

图7 Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层在不同参数的相位角图

图8 电化学阻抗谱拟合用等效电路图

表2 电化学阻抗谱各元件等效电路拟合值

[1]	Hu C M, He H L, Hu S S. A study on dynamic mechancial behaviors of 45 steel [J]. Explos. Shock Waves, 2003, 23: 188
[1]	(胡昌明, 贺红亮, 胡时胜. 45号钢的动态力学性能研究 [J]. 爆炸与冲击, 2003, 23: 188)
[2]	Zhang X Y, Kang M, Shao Y, et al. Process parameters optimization of electric plating Ni-P alloy coating [J]. Electromach. Mould, 2015, (4): 42
[2]	(张欣颖, 康敏, 邵越等. 电喷镀镍磷合金镀层的工艺参数优化 [J]. 电加工与模具, 2015, (4): 42)
[3]	Wang W, Song Y, Wang F R. Application of electroless Ni-P plating in furfural heat exchangers [J]. Petrochem. Corros. Prot., 1997, 14(1): 36
[3]	(王巍, 宋义, 王凤荣. Ni-P化学镀层在糠醛换热器上的应用 [J]. 石油化工腐蚀与防护, 1997, 14(1): 36)
[4]	Li F S. A study on Ni-P-BN(h) electroless composite coatings [D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2010
[4]	(李法顺. Ni-P-BN(h) 化学复合镀层研究 [D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2010)
[5]	Qu Y P, Li D G. Study on the technology and properties of electroless Ni-P-Al2O3 [J]. Surf. Technol., 1999, 28(6): 3
[5]	(曲彦平, 李德高. 化学镀Ni-P-Al2O3工艺及性能研究 [J]. 表面技术, 1999, 28(6): 3)
[6]	Hao Y L, Yang W Z, Yin X S, et al. Effect of surfactants on the properties of electroless Ni-P-Al2O3 composite coatings [J]. Surf. Technol., 2016, 45(6): 15
[6]	(郝亚莉, 杨文忠, 尹晓爽等. 表面活性剂对Ni-P-Al2O3复合镀层性能的影响 [J]. 表面技术, 2016, 45(6): 15)
[7]	Hou Y. Corrosion resistance of Ni-P-Al2O3 coating prepared by ultrasonic-assisted electroless plating on magnesium alloy used for automobile [J]. Electroplat. Pollut. Control, 2018, 38(4): 34
[7]	(侯勇. 汽车用镁合金超声波辅助化学镀Ni-P-Al2O3镀层的耐蚀性 [J]. 电镀与环保, 2018, 38(4): 34)
[8]	Tan J, Gao Y L, Qian Y C, et al. Effect of working voltage on the surface topography and performance of jet-electrodeposition Ni coatings [J]. J. Acad. Armored Force Eng., 2009, 23(6): 80
[8]	(谭俊, 高玉琳, 钱耀川等. 工作电压对喷射电沉积Ni镀层形貌及性能的影响 [J]. 装甲兵工程学院学报, 2009, 23(6): 80)
[9]	Wang Y, Kang M. Anti-corrosion properties of Ni-P alloy coating prepared from jet electrodeposion [A]. National Academic Conference on Special Processing [C]. Nanjing, 2013: 52
[9]	(王颖, 康敏. 电喷镀镍磷合金镀层的耐腐蚀性能 [A]. 第15届全国特种加工学术会议论文集 (下) [C]. 南京, 2013: 52)
[10]	Yuan S P. IV. Concepts of electrode and polarization——Part II [J]. Electroplat. Finish., 2008, 27(10): 39
[10]	(袁诗璞. 电极与极化的概念 (二) [J]. 电镀与涂饰, 2008, 27(10): 39)
[11]	Luo J, Zhang Y, Zhong Q D, et al. Influence of grain size on corrosion resistant of commonly used metals [J]. Corros. Prot., 2012, 33: 349
[11]	(罗检, 张勇, 钟庆东等. 晶粒度对一些常用金属耐腐蚀性能的影响 [J]. 腐蚀与防护, 2012, 33: 349)
[12]	Deng X, Zhang K, Li X G, et al. Effect of yttrium on microstructure and property of pure magnesium [J]. Chin. J. Rare Met., 2012, 36: 25
[12]	(邓霞, 张奎, 李兴刚等. 钇对纯镁的组织和性能的影响 [J]. 稀有金属, 2012, 36: 25)
[13]	Yao Z Y, Xu H, Hou F, et al. Preparation and corrosion performance of electroless plated Ni-W-P coatings [J]. Corros. Sci. Prot. Technol., 2011, 23: 353
[13]	(姚志燕, 徐宏, 侯峰等. 化学镀Ni-W-P合金工艺开发及其耐蚀性能 [J]. 腐蚀科学与防护技术, 2011, 23: 353)
[14]	Liu Z D, Wang J L, Chen J S, et al. Experimental research of preparing porous metal nickel by jet-electrodeposition [J]. J. Mater. Sci. Eng., 2008, 26: 869
[14]	(刘志东, 王景丽, 陈劲松等. 喷射电沉积多孔镍 [J]. 材料科学与工程学报, 2008, 26: 869)
[15]	Wang H L, Dou Y, Fu Q, et al. Effect of SiC content in plating bath on performance of electroless plated Ni-P-SiC composite coatings on AZ91D magnesium alloy [J]. Corros. Sci. Prot. Technol., 2014, 26: 307
[15]	(王慧龙, 窦勇, 傅强等. 镀液中SiC含量对化学镀Ni-P-SiC复合镀层结构和性能的影响 [J]. 腐蚀科学与防护技术, 2014, 26: 307)
[16]	Elsener B, Crobu M, Scorciapino M A, et al. Electroless deposited Ni-P alloys: corrosion resistance mechanism [J]. J. Appl. Electrochem., 2008, 38: 1053
[17]	Cao C N. Principles of Electrochemistry of Corrosion [M]. 3rd Ed. Beijing: Chemical Industry Press, 2008: 175
[17]	(曹楚南. 腐蚀电化学原理 [M]. 第3版. 北京: 化学工业出版社, 2008: 175)
[18]	Zhou H M, Hu X Y, Li J. Effect of nano-Al2O3 on corrosion resistance of Ni-P composite coating by electro-brush plating [J]. Surf. Technol., 2017, 46(7): 32
[18]	(周宏明, 胡雪仪, 李荐. 纳米Al2O3对电刷镀Ni-P复合镀层耐蚀性能的影响 [J]. 表面技术, 2017, 46(7): 32)

[1]	韩月桐, 张鹏超, 史杰夫, 李婷, 孙俊才. 质子交换膜燃料电池中TA1双极板的表面改性研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(1): 125-130.
[2]	史昆玉, 吴伟进, 张毅, 万毅, 于传浩. TC4表面沉积Nb涂层在模拟体液环境下的电化学性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(1): 71-79.
[3]	肖金涛,陈妍,邢明秀,鞠鹏飞,孟引根,王芳. 工艺参数对2195铝锂合金阳极氧化膜的耐蚀性影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(5): 431-438.
[4]	欧阳跃军,胡婷,王佳音,谢治辉. 镁合金表面层状双氢氧化物的电化学沉积和表征[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(5): 453-457.
[5]	史昆玉,张进中,张毅,万毅. Nb₂N涂层制备及其耐腐蚀性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(4): 313-318.
[6]	冯旭,费敬银,李倍,张嫚,郭琪琪. 组分调制Ni/Cr多层膜合金化制备Ni-Cr合金覆盖层的耐腐蚀特性[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(2): 167-175.
[7]	蒋光锐, 刘广会. Zn-Al-Mg合金的凝固组织及其耐腐蚀性能[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(2): 191-196.
[8]	崔明君,任思明,张广安,刘栓,赵海超,王立平,薛群基. 六方氮化硼掺杂水性环氧树脂耐腐蚀性能的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2016, 36(6): 566-572.
[9]	刘胤, 刘时美, 于鲁萍, 刘军, 姜伟. 镁合金的腐蚀与微弧氧化膜层研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2015, 35(2): 99-105.
[10]	张金龙, 屠礼明, 谢兴飞, 姚美意, 周邦新. Zr-1Nb-xGe合金在400 ℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2014, 34(2): 171-177.
[11]	李西娟, 李澄, 王加余, 张学德, 尹成勇, 郑顺丽, 徐云玲. 含疏水性液体微胶囊复合铜镀层的制备与性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2013, 33(4): 311-316.
[12]	苏义祥,鲍艳东,廖乃飞,侯凤刚,代英秋. Te-Ni-Cr合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2011, 31(6): 462-466.
[13]	王平,程英亮,张昭. Ni-SiC纳米复合镀层腐蚀行为的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2011, 31(5): 371-376.
[14]	彭成章,朱玲玲. 热处理对Ni-P/纳米Al₂O₃复合镀层组织及耐腐蚀性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2011, 31(3): 179-183.
[15]	崔荣洪, 于志明,何宇廷,舒文军,杜金强,牛云松. 超声电沉积铜叠层膜及其耐腐蚀性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2011, 31(2): 145-148.

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