2024年, 第43卷, 第08期　
刊出日期：2025-07-11

  

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  十六烷基三甲基溴化铵对电镀铜-镍合金耐蚀性的影响

  路培培, 傅柳裕, 许周胜, 胡光辉, 潘湛昌, 何念

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 1-10. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.001

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  [目的]研究Cu–Ni合金电镀液中添加不同质量浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对Cu–Ni合金镀层耐蚀性的影响。[方法]通过浸泡腐蚀试验、塔菲尔极化曲线测试和电化学阻抗谱(EIS)考察了Cu–Ni合金镀层的耐蚀性。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了Cu–Ni合金镀层的表面形貌、成分和晶相结构。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了CTAB在Cu–Ni合金镀层中的夹杂情况，并通过接触角测量研究了Cu–Ni合金镀层的疏水性。此外，根据阴极极化曲线测试结果，研究了CTAB质量浓度对Cu、Ni及Cu–Ni合金电沉积行为的影响。[结果]随着镀液中CTAB质量浓度增大，Cu–Ni合金镀层的耐蚀性先变好后变差。CTAB质量浓度为80mg/L时所得Cu–Ni合金镀层表面呈花椰菜状的空间立体形貌，镀层中Cu、Ni质量分数分别为50.25%和40.86%，对腐蚀液的接触角达到129.49°，耐蚀性最佳。[结论]镀液中添加适量CTAB能够显著提高Cu–Ni合金镀层的耐蚀性。
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  钴含量对Ni–W–Co合金镀层耐蚀性的影响

  李治, 朱魁, 陈天宇, 唐波, 李勇

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 11-17. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.002

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  [目的]研究镀层Co含量对Ni–W–Co合金镀层耐蚀性的影响。[方法]通过调节镀液的钴盐（Co SO₄·7H₂O）用量，在N80钢表面直流电沉积得到不同Co含量的Ni–W–Co合金。通过镀层厚度测量、成分分析、形貌观察、全浸腐蚀试验、动电位极化曲线测试等方式研究了钴盐质量浓度对沉积速率及合金镀层成分、形貌和耐蚀性的影响。[结果]随着镀液中钴盐质量浓度的增大，沉积速率增大，镀层的Co质量分数增大，表面变得粗糙，耐蚀性先变好后变差。Co SO₄·7H₂O的质量浓度为2.0 g/L时获得的Ni–W–Co合金镀层在5%Na Cl溶液和土酸溶液（由10%盐酸与5%氢氟酸组成）中的腐蚀速率最低，耐蚀性最佳。[结论]通过调整镀液的钴盐用量可电沉积得到适用于油田环境的耐腐蚀Ni–W–Co合金镀层。
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  Cr₃C₂质量浓度对Co–Cr₃C₂复合镀层微观结构及耐磨性的影响

  陈翀宇, 卓健飞, 谢新, 汪镇涛, 何雨波, 王帅星, 杜楠

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 18-26. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.003

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  [目的]研究Cr₃C₂颗粒质量浓度对Co–Cr₃C₂复合镀层结构及耐磨性的影响，以确定其最佳用量，提升Co–Cr₃C₂复合镀层的耐磨性。[方法]在镀钴溶液中加入不同质量分数的Cr₃C₂颗粒，采用电沉积法在GH4169合金表面制备Co–Cr₃C₂复合镀层，通过扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计及材料表面性能综合测试仪分析了不同颗粒添加量时所得Co–Cr₃C₂复合镀层的微观形貌、颗粒复合量、显微硬度及摩擦学性能。[结果]随着镀液中Cr₃C₂质量浓度的增大，Co–Cr₃C₂复合镀层的颗粒分布均匀性得到改善，颗粒复合量和显微硬度增大，但Cr₃C₂颗粒过量时会给复合镀层带来负面影响。Cr₃C₂质量浓度为70 g/L时，镀层中Cr₃C₂颗粒复合量达到最高的33.49%，截面显微硬度为626 HV.01，耐磨性最佳。Co–Cr₃C₂复合镀层主要发生磨粒磨损及轻微的粘着磨损。[结论]镀液中Cr₃C₂颗粒浓度显著影响着Co–Cr₃C₂复合镀层的结构和耐磨性，较佳的Cr₃C₂颗粒添加量为70 g/L。
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  钛合金化学镀镍前无损活化工艺

  高进, 钟良, 强荣明, 杜广, 何永恒

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 27-33. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.004

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  [目的]传统钛合金化学镀镍前处理通常采用浸锌，不仅操作繁琐，使用大量腐蚀性试剂，易损伤基材，并且对环境造成不利影响。本研究提出了一种高效且无损的钛合金化学镀镍前活化工艺，旨在解决上述问题。[方法]先采用电磁感应加热装置将钛合金表面加热至一定温度，然后采用雾化装置将活化液均匀喷淋到钛合金表面，形成一层结合牢固的镍颗粒层。通过正交试验对活化工艺进行优化。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、能谱仪(EDS)分析了活化层的表面形貌和成分。采用显微硬度计测量了所得Ni–P合金镀层的显微硬度，以及通过热冲击试验和划格试验评估了Ni–P合金镀层的结合力。[结果]经活化处理的钛合金表面生成了一层均匀且结合牢固的镍颗粒，随后通过化学镀得到了显微硬度达588.5 HV、结合力良好的Ni–P合金镀层。[结论]本研究提出的活化工艺避免了使用强腐蚀性试剂，不会破坏钛合金表面，具有环境友好、操作简单、成本低的优点，应用前景良好。
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  镀锡板311钝化膜与71钝化膜的组织结构对比

  沈鹏杰, 齐韦, 万一群, 莫志英, 方圆, 潘红良

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 34-41. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.005

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  [目的]镀锡板的钝化工艺会影响其漆膜附着力，分析不同钝化工艺所得钝化膜的结构差异具有重要的意义。[方法]使用X射线光电子能谱仪(XPS)对不同厂家生产的311钝化镀锡板和71钝化镀锡板进行测试，逐层分析0～50 nm深度范围内的Cr、Sn、O、Fe元素含量及其化学状态。[结果]311钝化镀锡板与71钝化镀锡板边部和中部钝化膜的厚度、覆盖率和层间结构均有所不同，71钝化膜具有较佳的漆膜附着力。[结论]71钝化膜底层的Cr及表层的Cr(OH)3对提高镀锡板附着力具有至关重要的作用。
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  A356铝合金微弧氧化黑色膜层的制备及耐蚀性

  安晓丽, 马颖, 李正强, 衡志丹

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 42-49. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.006

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  [目的]在Na₂SiO₃–Na₃PO₄复合电解液中研究着色盐Na₂WO₄的质量浓度对A356铝合金表面微弧氧化膜层结构和性能的影响。[方法]采用比例分割分批试验设计方法优选出Na₂WO₄的添加方案。利用色差宝、涡流测厚仪、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD），分别对膜层的颜色、厚度、微观形貌、元素分布和物相组成进行表征。膜层的耐蚀性通过硝酸点滴腐蚀试验和在3.5%NaCl溶液中测量动电位极化曲线来检测。[结果]随着电解液中Na₂WO₄的质量浓度增大，所得膜层的颜色逐渐加深，添加22.05 g/L Na₂WO₄时所得膜层颜色最深，而添加19.98 g/L Na₂WO₄时所得膜层的耐蚀性最佳。[结论]在基础电解液中加入着色盐Na₂WO₄后，膜层中沉积出使膜层显深色的钨氧化物，令膜层颜色加深，并提高了膜层的致密性和耐蚀性。
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  2024-T3铝合金中第二相对阳极氧化膜层组织结构和耐蚀性的影响

  葛玉麟, 余玮琛, 程程, 麦嘉琪, 詹中伟, 孙志华, 宇波

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 50-57. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.007

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  [目的]2024-T3铝合金中的第二相会影响其表面阳极氧化膜层的生长，进而影响膜层的组织结构和耐蚀性。[方法]采用环保型苹果酸-硫酸体系对2024-T3铝合金进行阳极氧化处理。通过中性盐雾试验，结合腐蚀前后样品不同区域的微观形貌观察和元素组成分析，研究了基体的第二相对阳极氧化膜层结构和耐蚀性的影响，并探讨了膜层的腐蚀失效机理。[结果]基体第二相对应部位的阳极氧化膜层致密性较差，存在微孔和起皮现象，这些是点腐蚀的主要根源。[结论]本文的研究结果可为航空领域铝合金阳极氧化工艺的改进提供理论依据和实验数据支持。
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  阳极氧化膜和微弧氧化膜对5A06铝合金海水腐蚀及力学性能的影响

  李若灿, 段体岗, 马力, 吴建国, 赵悦, 彭文山, 侯健

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 58-69. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.008

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  [目的]研究氧化膜对5A06铝合金海水腐蚀与力学性能的影响。[方法]通过海水浸泡腐蚀试验和应力腐蚀试验，考察了阳极氧化和微弧氧化处理后的铝合金在海水环境中的腐蚀行为和力学性能的变化。[结果]在海水环境下，5A06铝合金及其氧化膜的腐蚀形式以点蚀为主，微弧氧化膜和阳极氧化膜具有良好的耐蚀性。动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试结果显示，5A06铝合金裸试样、阳极氧化膜试样和微弧氧化膜试样，在为期30 d的海水浸泡试验后腐蚀电位均发生了明显负移，腐蚀电流密度和维钝电流密度均增大，电荷转移阻抗均减小，表明试样耐蚀性有所下降，其中微弧氧化膜的腐蚀电流密度和维钝电流密度最小，电荷转移阻抗最大，表明微弧氧化膜的耐蚀性高于铝合金及其阳极氧化膜。应力应变测试结果和微观断口形貌显示，相比于阳极氧化试样，应力腐蚀试验后微弧氧化试样的断后伸长损失率和断面收缩损失率均较小，分别为13.79%和6.72%，表明其塑性和韧性较好。[结论]在应力及海水腐蚀介质的耦合作用下，5A06铝合金的耐蚀性和力学性能出现一定程度的下降，微弧氧化和阳极氧化膜都可以提高5A06铝合金的耐蚀性，其中微弧氧化膜的耐蚀性和力学性能更优异。
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  铝酸盐体系中氧化时间对碳化硅颗粒增强铝基复合材料微弧氧化膜层的影响

  杜春燕, 孙焕明, 黄树涛, 刘成炜

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 70-78. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.009

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  [目的]探究氧化时间对碳化硅颗粒增强铝基（SiC_p/Al）复合材料微弧氧化膜层的影响。[方法]选用铝酸盐体系作为电解液，对SiC_p/Al复合材料进行微弧氧化处理，分析氧化时间对膜层组织结构、物相、厚度、粗糙度、结合力、电绝缘性及耐蚀性的影响。[结果]随着氧化时间延长，膜层逐渐变得连续均匀，厚度增加。若氧化时间过长，膜层会出现层叠现象，形成大尺寸微孔及裂纹，且生长速率越来越低。膜层结合力随氧化时间延长先增大后减小，在60 min时最大，达到39.85 N。氧化时间为10 min时，膜层的电绝缘性及耐蚀性最优，100 V和500 V电压下的绝缘电阻分别达到3.11×10¹²Ω和1.41×10¹²Ω，腐蚀电位为-0.629 8 V，腐蚀电流密度为1.332×10^-7 A/cm²。[结论]SiC_p/Al复合材料表面微弧氧化膜层的连续性、均匀性及生长速率均与氧化时间有关。需选择合适的氧化时间，才能制备出连续、均匀且综合性能优异的膜层。
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  镁合金表面微弧氧化/氧化石墨烯/硬脂酸复合超疏水涂层在不同盐雾条件下的腐蚀过程

  李伟东, 余华娟, 黄文字, 王东, 温玉清, 尚伟

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 79-87. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.010

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  [目的]研究镁合金表面超疏水复合涂层在标准中性盐雾(35℃)、45℃的中性盐雾和模拟海水盐雾3种试验条件下的腐蚀过程。[方法]在AZ91D镁合金表面先后采用微弧氧化、电沉积和自组装技术制备了微弧氧化/氧化石墨烯/硬脂酸(MAO/GO/SA)超疏水复合涂层。[结果]在3种盐雾试验条件中，复合涂层出现腐蚀坑前都能维持超疏水状态，水接触角保持在150°左右。出现腐蚀坑后，标准中性盐雾条件下涂层的水接触角比其他两种盐雾条件下降得更慢。极化曲线测试结果表明，复合涂层的腐蚀电流密度比镁合金基体降低了3个数量级。3种盐雾条件下试验192 h后，复合涂层的腐蚀电流密度仍比镁合金基体低，但标准模拟海水盐雾试验后试样的腐蚀电流密度增速最快，涂层最先被腐蚀。[结论]MAO/GO/SA超疏水复合涂层具有优异的耐蚀性，能够有效阻止介质对镁合金基体的腐蚀，令镁合金基体的腐蚀速率降低。
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  AZ31B镁合金表面无机-有机复合化学转化与膜层性能

  朱枝胜, 祝闻, 黄毅, 刘子灿, 李康, 廖忠淼

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 88-95. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.011

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  [目的]镁合金具有优异的加工性能、抗震性能、电磁屏蔽性能等，但较差的耐蚀性限制了镁合金的使用寿命，因此对其进行有效的表面防护处理具有重要的意义。[方法]通过化学转化法在AZ31B镁合金表面原位制备了无机-有机复合膜层。先通过正交试验得到较优的转化液配方，进而研究了转化处理时间对膜层形貌和耐蚀性的影响，并通过X射线光电子能谱（XPS）分析了较佳条件下所得膜层的成分。[结果]化学转化的较优配方和工艺参数为：植酸钠3 g/L，六氟锆酸3 g/L，处理时间40 s，温度25℃。所得转化膜主要由MgO、MgF₂、ZrO及有机氟化物组成，具有均匀的色泽、适中的厚度和致密的结构，展现出良好的耐蚀性。[结论]该无机-有机复合转化工艺可有效提高镁合金基体的耐蚀性。
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  综述高温涂层对合金持久性能的影响

  马兰, 朱明, 黄春林, 鲁金涛, 黄锦阳

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 96-106. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.012

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  [目的]高温涂层技术是目前各类高温部件合金长效服役必须的手段。然而，高温涂层制备对合金原始力学性能的影响，以及涂层消耗、退化和耐蚀元素扩散对合金寿命的影响尚无统一结论。[方法]综述了三代高温涂层即扩散涂层、包覆涂层和热障涂层的制备对基体合金组织结构和性能的影响，重点讨论了铝化物涂层对合金持久性能的强化机制和恶化机制；在此基础上，总结了铝化物涂层在高温、长时电站锅炉服役环境下的持久强度。[结果]影响高温涂层的主要机制有涂层表面强化层的形成、元素互扩散，以及有效承载截面面积的变化。[结论]目前有关高温涂层技术的研究仍存在一些不足，服役退化问题的解决、相关机理的深入探讨、大型部件上的涂层制备、工艺方法的改进等方面是未来的研究方向。
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  石墨烯改性水性环氧富锌防腐涂层的制备及耐蚀性研究

  胡芳勇, 喻唯, 刘艳, 代伟, 杨辉帆, 令狐茂亚, 兰伟

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 107-117. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.013

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  [目的]将石墨烯(GE)作为改性剂引入水性环氧富锌(ZRE)涂层之中，探讨不同锌含量下添加石墨烯对其力学、电学及防腐性能的影响。[方法]通过划格附着力和耐冲击性测试考察了涂层的力学性能，根据表面电阻率、体积电阻率、吸水率和中性盐雾测试结果来评价石墨烯改性水性环氧富锌涂层的防腐效果。[结果]随着锌粉含量的增加，引入少量石墨烯能明显提高涂层的导电性和耐蚀性，但添加过多会导致涂层性能变差。综合力学、电学和耐腐蚀性能得出在锌含量70%的水性环氧富锌涂层中加入约0.9%的石墨烯效果最好。[结论]石墨烯添加量增大而导致的腐蚀微电池增多是涂层防腐蚀性能下降的主要因素，明确涂层中石墨烯与锌、铁之间的共存关系有望进一步提升水性环氧富锌涂层的综合性能。
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  不同助剂对无机内墙涂料稳定性及成膜性的影响

  张志勇, 关志会, 曹立刚, 焦学平, 刘传龙, 杜国平

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 118-124. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.014

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  [目的]以硅酸盐溶液作为主要成膜剂的无机内墙涂料存在贮存稳定性与成膜性能差的技术缺陷。[方法]以硅酸钾溶液和苯丙乳液作为主要成膜物，采用共混法制备无机内墙涂料，研究了不同分散剂、增稠剂、稳定剂和消泡剂对涂料黏度、防流挂性和涂层表观的影响。[结果]确定了制备无机内墙涂料的最佳工艺参数为：六偏磷酸钠(分散剂)0.4%(质量分数，下同)，羟丙基甲基纤维素0.1%，黄原胶0.1%，聚氨酯类增稠剂0.5%～1.0%，季铵盐类稳定剂0.5%，矿物油类消泡剂0.5%。[结论]该涂料具有较好的贮存稳定性及成膜性能，能够满足相关国家标准的要求。
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  含不同改性剂的纳米防腐色浆对金属防腐涂料性能的影响

  陈朝阳, 谢其峰, 冯耀民, 梁业翩, 江李贝

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 125-132. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.015

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  [目的]对颜填料进行化学改性虽然能解决与涂料树脂的相容性问题，但可能影响涂层的防腐性能。[方法]将用含有GL-1110(酸性基团改性的硅氧烷低聚物)和GL-527(氨基硅氧烷低聚物)改性剂的纳米防腐色浆制备的环氧-硅溶胶涂料喷涂在Q235钢表面(干膜厚度均为25～26μm)，测试了涂层的主要性能。[结果]两种涂层的铅笔硬度均为6H，附着力均为0级，耐紫外老化试验500 h后均不开裂、不起泡，仅轻微变色，表明改性剂对涂层的物理性能没有明显影响。在3.5%NaCl溶液中进行的电化学阻抗谱(EIS)测量和中性盐雾(NSS)试验的结果均表明，以GL-1110改性防腐色浆制备的涂料有更好的耐腐蚀性能。[结论]GL-1110能够让功能性防腐颗粒在涂料中更均匀地分散，充分发挥其屏蔽作用，并杜绝缺陷的产生。
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  轨道车辆高压无气原子灰喷涂涂层厚度分布研究

  李垚, 范振全, 陈贝, 王忠平, 鲁岐, 王晓煜

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 133-141. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.016

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  [目的]尽管高压无气喷涂在零部件表面腻子喷涂中的应用越来越广泛，但高铁车体腻子喷涂的效率和品质有待提高。[方法]建立了原子灰喷涂雾化流场模型，利用该模型对原子灰高压无气喷涂涂层厚度分布情况进行模拟，分析雾化压力及雾化流场对涂层厚度分布的影响，并搭建原子灰高压无气喷涂系统实验平台进行验证。[结果]对于核心区域的涂层厚度分布，仿真和实验结果之间相差在10%以内。[结论]所建立的喷涂成膜模型可用于研究原子灰涂层无气喷涂涂层厚度的分布规律。
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  一种重金属螯合吸附剂的制备及其对镍离子和六价铬的吸附性能

  韩晓刚, 严炜鑫, 王一鸣, 蔡建刚, 穆金鑫, 张雨哲

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 142-150. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.017

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  [目的]研究以二硫化碳、二乙烯三胺、环氧氯丙烷等为原料制备的重金属螯合吸附剂（HDTC）对废水中Ni²⁺、Cr（VI）离子的吸附效果。[方法]通过比表面分析仪（BET）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）及扫描电镜（SEM）对制备的HDTC样品进行结构表征和分析。探究了HDTC对Ni²⁺和Cr（VI）的吸附动力学、热力学行为及循环利用性能，并考察了初始p H对其吸附效果的影响。[结果]在初始p H为5～6、温度25℃的条件下，HDTC对Ni²⁺、Cr（VI）的饱和吸附量分别达到220.2 mg/g和225.7 mg/g，吸附过程均符合二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型。[结论]HDTC对非络合态的重金属离子具有较好的吸附效果。
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  磷掺杂缺陷型二氧化钛的水凝胶合成及对甲醛的降解性能

  毕祥, 李欣颖, 梁李原, 仇钰豪, 钱佳, 王磊, 陈昱蒙, 周粤美, 宋治峰, 王立中

  电镀与涂饰. 2024, 43(08): 151-161. https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2024.08.018

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  [目的]高效、低成本地治理装修涂料所释放的甲醛是改善室内空气质量的关键和难点。[方法]以次磷酸和缺陷型TiO₂水溶胶为原料，通过湿化学氧化还原法制备了不同磷掺杂量的TiO₂。利用X射线衍射（XRD）、氮气物理吸脱附、拉曼光谱、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱、电化学测量等技术手段对光催化剂的组成、结构和光电化学性质进行表征。根据带隙数据和莫特-肖特基曲线，探讨了磷掺杂TiO₂光催化降解甲醛的机理。[结果]以Ti元素与次磷酸的物质的量比为1∶1所制备的磷掺杂TiO₂在紫外光下催化降解甲醛的性能最优，2 h内甲醛的降解率达到90.8%，是未使用催化剂时的45倍和使用未改性Ti O₂时的4.5倍。由于磷元素的引入，材料的光响应能力增强，比表面积增大，光生载流子的分离和传递加快，光催化性能显著提高。[结论]磷掺杂Ti O₂材料具有成本低、效率高、易于生产、环境友好等优点，在空气净化方面具有较大的应用潜力。