电镀钯镍涂层性能及工艺分析(二)
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电镀钯镍涂层性能及工艺分析(二)

时间:2019-12-22 作者:钯碳回收 分享到:

3、钯-镍、钯+镍镀层预扩散后的组织

钯-20%镍(质量分数,下同)经900度/3小时、1000度/3小时、1100度/3小时三种预扩散处理后,镀层由原来的钯-20%镍单层变成了成分不同的两层,内外层间连续过渡;外层为固溶镍的钯,内层为固溶了钯的镍(有少量γ′相及碳化物),即Pd(Ni)+Ni(Pd)[Ni3Al],三种处理方法得到的结构相同,但各相的厚度随处理温度略有变化。钯+镍经1050度/3小时预扩散处理后的结构与此相同。

EPMA和金相观察表明,预扩散的镀层和基材之间都有不同程度的互扩散,10微米的钯-20%镍镀层扩散层厚度为35-45微米、钯+镍扩散层厚约40微米,镀层与基材之间已不存在明显界限。镀钯-20%镍合金的镀层经过三种温度下的预扩散,钯仍主要集中于最外层,基材中的镍与镀层互扩散形成内层,基材中钴、铬、铝也扩散到镀层中,随温度升高,镀层中含钴、铬、铝量增加.先镀钯后镀镍的钯+镍双层镀层,最外层的镍浓度较高,可以分为富镍的外层+富钯的中间层+富镍的内层+互扩散层。

4、不同工艺钯改性铝化物涂层的组织

对不同钯含量的钯-镍合金镀层(钯、钯-20%镍、钯-50%镍、钯-75%镍,质量分数)、不同渗前预扩散处理制度(900度/3小时、1000度/3小时、1100度/3小时)、粉末包埋及低压气相渗铝等多种工艺的钯-镍-铝涂层的组织作了较全面地分析,除扩散处理的涂层内层中有α-铬及其它基材元素沉淀相外,涂层的组成可分为两类:Pd(Ni)Al+Ni(Pd)Al(或NiAl)及Ni(Pd)Al+NiAl。即采取不同的渗Al工艺,所得涂层为富Al固溶Ni的PdAl相外层或富Al固溶Pd的NiAl相外层及以NiAl为主的内层,每层均为单相,无其它钯铝化合物存在。钯-20%镍镀层,LTHA渗Al的涂层外层均为PdAl,HTLA渗Al的涂层均为NiAl。

涂层的组成不受镀层状态及预扩散处理影响,只与渗Al(LTHA、HTLA)工艺有关;镀层中Pd、Ni的相对浓度也会影响涂层的组织。预沉积钯-75%镍的涂层为固溶Pd的NiAl,而预沉积钯-20%镍的涂层为固溶Ni的PdAl。

LTHA为内扩散型渗Al,基材中主要元素Ni向外扩散极少,涂层外层Pd的浓度明显高于Ni的浓度;HTLA为外扩散型渗Al,涂层中Ni的浓度因基材中Ni的向外扩散已明显高于Pd浓度.涂层外层主要由Pd、Ni、Al三种元素组成,Pd的浓度随涂层厚度增加明显减少,外层为富Pd区,内层的Pd由Ni取代,但Al的浓度基本不变。

是LTHA钯-20%镍改性铝化物涂层元素的面分布,可见通过扩散处理后有一定量的铬、少量的Ti及微量的Co、Mo、W等元素扩散到涂层中,而且在扩散带有Ti及少量Cr的富积, HTLA工艺的渗铝涂层,基材元素在涂层中的浓度提高,而且其扩散带明显比LTHA涂层宽。

5、钯-镍镀层中钯浓度对涂层组织的影响

用不同的钯-镍合金镀液配方,得到(a)钯-80%镍、(b)钯-50%镍及(c)钯-20%镍三种镀层,同样工艺下用氯化铵作活化剂LTHA渗Al。XRD分析表明,三种涂层均为单相,由钯-镍-铝组成. 钯-镍合金为无限固溶体,二者可以相互取代。 Pd、Ni的相对含量决定涂层的结构,钯-80%镍镀层LTHA渗Al后为固溶Pd的NiAl结构,而钯-20%镍镀层则为固溶Ni的PdAl结构。涂层中钯量随镀层中钯量增加而增加,涂层中钯量可通过调整镀层中钯的量来控制。