论文部分内容阅读
Ni-P化学镀层具有良好的耐蚀性能,在机械行业中获得了广泛应用。然而由于镀层存在气孔、针孔、麻点等缺陷,使其在恶劣的油田腐蚀环境中的应用受限。Ni-P化学复合镀和镀后处理工艺可以提高镀层的耐蚀性,扩展其应用范围。在众多的镀后处理工艺中,镀层表面封孔处理和疏水性处理是提高其耐蚀性的有效方法。本文从提高Ni-P镀层耐蚀性出发,在Ni-P镀液中添加不同含量的石墨微粒与稀土La3+,通过优化设计镀液配方,在20CrMo钢表面制备Ni-P-石墨复合镀层。选用TiO2溶胶封孔处理与十四烷酸醇溶液疏水处理作为镀层的后处理工艺,制备疏水性的Ni-P-石墨复合镀层。利用金相显微镜观察、共聚焦显微镜、显微硬度计、接触角测试仪,电化学测试系统分析Ni-P-石墨复合镀层表面形貌、石墨颗粒的沉积形式、镀层的表面粗糙度、显微硬度、静态接触角、动态接触角以及镀层的耐蚀性。结果表明:石墨颗粒在十二烷基硫酸钠与稀土La3+的共同作用下,可以均匀的点嵌在Ni、P之中,形成非晶态的Ni-P-石墨复合镀层;当石墨复合量为1020g/L,La3+加入量为0.1g/L时,Ni-P-La-石墨复合镀层与Ni-P镀层相比,自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐蚀性提高;TiO2溶胶会在Ni-P-石墨镀层表面形成均匀连续的凝胶薄膜,与未封孔镀层相比,自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐蚀性提高;经十四烷酸醇溶液修饰7天,15g/L的Ni-P-La-石墨镀层接触角接近143°,但接触角滞后大于15°。利用十四烷酸掺杂的TiO2溶胶封孔后,Ni-P-La-石墨镀层接触角高达147°,接触角滞后仅为5°,十分接近超疏水表面;当镀层表面接触角大于120°时,Ni-P-石墨镀层会出现钝化现象,自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度减小,耐蚀性显著增强。