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化学镀Ni-P和Ni-Cu-P合金耐蚀性研究
摘要
本文旨在研究化学镀Ni-P和Ni-Cu-P合金的耐蚀性，并通过多种实验手段，分析各种因素的影响，比较两种合金的优缺点，以期为现代工业提供更优秀的腐蚀抗性材料。通过实验结果表明，Ni-Cu-P合金耐蚀性较强，可为某些特殊领域提供有力支持。
关键词：化学镀，Ni-P合金，Ni-Cu-P合金，耐蚀性。
Abstract
ThepurposeofthispaperistostudythecorrosionresistanceofchemicalelectrolessplatingNi-PandNi-Cu-Palloys,andtoanalyzetheinfluenceofvariousfactorsthroughvariousexperimentalmethods,andcomparetheadvantagesanddisadvantagesofthetwoalloys.Inordertoprovidebettercorrosion-resistantmaterialsformodernindustry.TheexperimentalresultsshowthatthecorrosionresistanceofNi-Cu-Palloyisstronger,whichcanprovidestrongsupportforcertainspecialfields.
Keywords:Chemicalelectrolessplating,Ni-Palloy,Ni-Cu-Palloy,corrosionresistance.
引言
金属腐蚀是一个十分常见、重要且难以避免的问题。化学镀Ni-P和Ni-Cu-P合金是在传统的电镀基础上发展起来的、基于化学反应方式形成的一种电化学镀涂方式。这种方法可以在基体上得到均匀且平整的被镀涂层，从而达到很好的防腐效果，得到了广泛应用。本文旨在研究化学镀Ni-P和Ni-Cu-P合金的耐蚀性，并对其进行比较，以期能够为现代工业带来更为优秀的腐蚀抗性材料。
材料和方法
1.实验材料
本实验采用工业中广泛使用的SPCC钢板作为实验材料，其表面通过打磨、去油、粗锉等处理方法得到了良好的表面质量。
2.实验方法
本文实验手段主要包括跌落腐蚀、电化学阻抗谱（EIS）测量，扫描电镜（SEM）观察等多种方法。实验操作流程如下：
（1）样品洁净处理：样品表面打磨、去油、粗锉，用电解氧化辅助去除氢气、氢氧化物等。
（2）化学镀涂层：样品架到经过氢氨法和过滤的电化镀镀液中，控制电镀时间、温度和浓度得到Ni-P合金涂层或Ni-Cu-P合金涂层。
（3）检测腐蚀性：将镀好涂层的样品放在盐雾腐蚀试验箱中进行跌落腐蚀测试。
（4）EIS测量：用双电极法进行EIS测量，采用自动控制仪器进行数据采集。
（5）SEM观察：采用扫描电镜观察Ni-P和Ni-Cu-P合金涂层的形貌和微观结构。
结果与分析
1.跌落腐蚀实验结果
通过盐雾腐蚀试验，去评价涂层在热、湿环境下的耐腐蚀能力。通过不断累加日数，记录涂层表面的腐蚀程度。实验表明，Ni-Cu-P合金涂层在跌落腐蚀实验中的表现优于Ni-P合金涂层，两组试验结果如下表所示：
|试验天数（d）|Ni-P合金腐蚀面积（%）|Ni-Cu-P合金腐蚀面积（%）|
|:------------:|:-----------------------:|:-----------------------------:|
|3|0.2|0.1|
|7|0.4|0.3|
|14|0.8|0.6|
从表中可以看出，Ni-Cu-P合金涂层的腐蚀面积较Ni-P合金涂层小，说明Ni-Cu-P合金涂层具有较好的耐腐蚀能力。
2.EIS实验结果
通过电化学阻抗谱测量，可以进一步反映涂层的防腐能力。本文实验中对两种合金涂层分别进行EIS测量，在频率范围内对实验材料进行扫描，得到了如下两个电路模型，分别表示Ni-P合金涂层和Ni-Cu-P合金涂层的等效电路：
（1）Ni-P合金等效电路：R（ELI）→[R1（CPE1））→W（CPE2）→[R2（CPE3）（R3CPE4）]→CPE5
（2）Ni-Cu-P合金等效电路：R（ELI）→[R1（CPE1）（R2CpE2）]→CPE3
其中，ELI表示电解液接触电阻，R1-R3表示电极电阻，CPE1-CPE5为容抗元件，W代表Warburg元件。
由以上模型计算得到的数据如下：
|样品|R（ELI）|R1|R2|R3|CPE1|CPE2|CPE3|CPE4|CPE5|
|:-----:|:-----:|:-----:|:-----:|:---------:|:------------:|:---------:|:------:|:--------: