Ni-P 合金和Ni-Co-P 合金電沉積工藝優化及其性能

楊悅瀾，何湘柱, *，袁惠彬，吳斌杰，謝家賀，鄒凱彥，曾樹勛

1.廣東工業大學輕工化工學院，廣東 廣州 510006

2.惠州市深華化工有限公司，廣東 惠州 516000

3.廣州市佳必達化工原料有限公司，廣東 廣州 510000

Ni-P 合金鍍層具有硬度高、耐腐蝕、抗菌、耐磨損等優點，被廣泛應用于石油化工、機械、電子、計算機、航空航天、國防等諸多領域[1-3]。為了滿足一些苛刻工況下對機件表面耐磨和耐腐蝕性能的要求，研究者們開始在Ni-P 合金鍍層中引入W、Mo、Fe、Co、Cu、Zn、Cr 等元素，以期獲得具有更高性能的Ni-P 基多元合金鍍層[4-6]。Ni-Co-P 合金鍍層具有較高的矯頑力、較小的剩磁及優越的耐蝕性和耐磨性，可用于表面防腐、高密度磁盤、微機電系統、航空等領域，成為近年來的研究熱點[8-9]。本文在銅基體上電沉積Ni-P 和Ni-Co-P合金，通過正交試驗進行工藝優化，研究了兩種鍍層的組織結構和耐蝕性。

1 實驗

1.1 主要試劑及儀器

NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、CoSO4·7H2O：上海麥克林生化科技有限公司；Na3C6H5O7、NaOH、H3PO3、H3BO3、Na3PO4、Na2CO3、OP-10、Na2S2O8：天津市致遠化學試劑有限公司；濃硫酸、濃鹽酸、十二烷基硫酸鈉(SDS)：廣州化學試劑廠。所用試劑均為分析純，溶液均采用去離子水配制。

HH-4 數顯恒溫水浴鍋：常州朗博儀器制造有限公司；ST3100/F 實驗室pH 計：奧豪斯儀器(常州)有限公司；Autolab PGSTAT302N 電化學工作站：瑞士萬通；S-3400 鎢燈絲掃描電鏡(SEM)：日本日立；Uitima III X 射線衍射儀(XRD)：日本理學；XDLM-PCB 200 X 射線鍍層測厚儀：德國菲希爾(Fischer)。

1.2 電沉積Ni-P 和Ni-Co-P 合金工藝

采用20 mm × 20 mm 的紫銅作為基體，工藝流程為：打磨→去離子水洗→除油→去離子水洗→酸洗→去離子水洗→干燥→去離子水洗→電沉積→去離子水洗→干燥。

1.2.1 除油

Na3PO416 g/L，Na2CO312 g/L，OP-10 1 ～ 3 g/L,，Na2SiO34 g/L，常溫，時間1 ～ 2 min。

1.2.2 酸洗