Научная статья на тему '基于正交试验法优化化学镀镍磷工艺参数的研究'

基于正交试验法优化化学镀镍磷工艺参数的研究 Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
23
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
化学镀 / 正交实验 / 工艺优化

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — 周聪, 柴旭辉, 梅顺齐, 雷格德洛夫

化学镀作为一种应用广泛的表面强化技术, 能够在金属, 非金属等各类材料上施镀, 但是其工艺参数繁多, 难以优化. 为此本研究设计了以主盐/还原剂摩尔比, 乳酸, PH 值作为因素, 以镀速与显微硬度作为评判指标的三因素四水平正交实验方案并进行了实验. 对实验结果进行了极差分析, 选出最佳工艺参数, 并讨论了三因素对评判指标的影响规律及原因.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH ON OPTIMIZATION OF PROCESS PARAMETERS OF ELECTROLESS NICKEL PLATING BASED ON ORTHOGONAL TEST

As a widely used surface strengthening technology, electroless plating can be applied to various materials such as metals and non-metals, but its process parameters are numerous and difficult to optimize. For this reason, this study designed a three-factor and four-level orthogonal experimental scheme with the main salt/reducing agent molar ratio, lactic acid and PH value as the factors, and the plating speed and microhardness as the evaluation indicators. The range analysis was carried out on the experimental results, the best process parameters were selected, and the influence rules and reasons of the three factors on the evaluation indexes were discussed.

Текст научной работы на тему «基于正交试验法优化化学镀镍磷工艺参数的研究»

For citation: Zhou Cong, Chai Xuhui, Mei Shunq, Burial Lygdenov. Research on Optimization of Process Parameters of Electroless Nickel Plating Based on Orthogonal Test //

URL: http://rectors.altstu.rU/ru/periodical/archiv/2022/1/articles/5_6.pdf DOI: 10.25712/ASTU.2410-485X.2022.01.015 EDN: https://elibrary.ru/jvqurg

UDK 669.248

Research on Optimization of Process Parameters of Electroless Nickel Plating Based on Orthogonal Test

Zhou Cong1, Chai Xuhui1, Mei Shunqi1,2, Burial Lygdenov1,2,3

1 School of Mechanical Engineering and Automation, Wuhan Textile University, Wuhan, 430073, China; 2 School of Mechanical & Electrical Engineering, Xi'an Polytechnic University, Xi'an, 710048, China; 3 East-Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, 670013, Russia Email: meishunqi@vip.sina.com ; lygdenov59@mail.ru

1

^m [1-3]. te^m

mm (NÍ-P) M№№#ttt£.

tt^m ní-P m^^Mtt, ^ttMft, Mttm^ffi^^^ttm^s^Mm^^^

mwrn, m

(M®, PH mftnmfcn, w^mrn^mm^,

M^^M^, [5].

PH mmm, m

2

GCr15 15mmX 15mmX5mm. fáMttB — —

mpfcmfc — — ^te — Mm — ^^hZSM. 180 #,

320#, 600#, 1000# M^fSWfA 80°C

5mín, 10mín, ^ÍE®«

a 20%HCI mm^rnm 1mm. mfflrn 1

mi.

Tab.1. Chemical plating bath composition and process conditions table

Basic formula_ _Technological condition

Components Content (g/L)

NÍSO46H2O 25

Influence factor Parameter

PH 4.4~5.6

Basic formula

Components Content (g/L)

NaH2PO2-H2O 25~40

СбИ807 И20 5

C3H6O3 15~30

NaC2H3O23H2O 15

H2NCSNH2 0.001

Technological condition

Influence factor Parameter

Temperature/°C 87

Time/min 60

з штжшФтшя.штъ

0.3-0.45

^од 25g/L, гшжттттшмгшшштш,

15ml-30ml PH fèfeft 4.4-5.6 [6-7].

шш, PH ш^етж, ш^ЙЖИЖ^ L16 (43) ^«мт 2.

МШПШШ^^ШМ^Ш*, Ш OLYMPUS-DSX-HRUF

тшмшшш, тшттш, адж^шшта, ш HV1000 шкм

m 2. ik^rnm-P ш^шшж^ш

Tab. 2. Electroless Ni-P Orthogonal Factor Level Table

H* A B C

n (Ni2+/H2PO2-) (ml/L) PH Ш

1 0.35 15 4.4

2 0.40 20 4.8

3 0.45 25 5.2

4 0.50 30 5.6

4 шжт

Tab. 3. Orthogonal experiment result table

H* A B C (^m/h) МШШЙ (HV0.1)

1 0.35 15 4.4 4.506 332.517

2 0.35 20 4.8 5.545 372.210

3 0.35 25 5.2 3.639 310.46

4 0.35 30 5.6 32.756 663.017

5 0.40 25 5.6 3.812 356.567

6 0.40 30 5.2 4.679 389.09

7 0.40 15 4.8 31.712 699.637

8 0.40 20 4.4 24.954 662.827

9 0.45 30 4.8 25.127 616.6

10 0.45 25 4.4 20.968 634.72

11 0.45 20 5.6 17.85 646.48

12 0.45 15 5.2 30.153 703.207

13 0.50 20 5.2 27.555 722.42

14 0.50 15 5.6 5.025 371.023

15 0.50 30 4.4 0 218.227

16 0.50 25 4.8 24.781 641.427

Ш 1. ttf^Ä

Figure 1. Electroless plating solution, sample and metallographic diagram

шж, ттжшптытттшш 4 m^, ki, k2, k3, k4 ш

шшшшъ R. шшшжш

Ki ж^^й^ж^, щшшшш

A3B2C2, 0.45, %Ш: 20mL/L, PH

ш 4.8. тшшш, шттштпи, A шаддаэ

жш r мх, штттьь в (%тх с (PH ш юмет. ШМ, тжт

ш i * a) шм^тшш ш ь) Ш

^мй^шетта^^йшш; d) шшщттж

С) ЮШШ^ШШт ШШИк

; e) гаш^ш&кшт^тшдаш, Ni-p шм, ^штж

m 4. шшшмшш

Tab. 4. Orthogonal experiment range analysis table

A B C

ki 11.611 17.849 12.607

k2 16.289 18.976 21.791

k3 23.524 13.3 16.506

(p,m/h) k4 14.34 15.64 14.861

11.913 5.676 9.184

A3 B2 C2

ki 417.051 526.596 462.073

k2 527.030 600.984 582.468

ШШШ. k3 650.252 485.793 531.294

(HV0.1) k4 488.274 469.233 506.772

233.201 131.751 120.395

A3 B2 C2

т 2 А^/Жшш^, м, PH шшж, щ

м

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Щ, Ш^А 0.45 B, ШШ^МШЪШ^Ш 23.5^m/h ^ 650.2HVo.i ВВШ

АШ. Й^ЙАШЬШ^А^Ш^ Ni2+ ЙЩ^Ж^М^ШТ,

М PH ШШп, ЖЖ^ ШМЭДШ^АШ'МШЩ, й^ЙА PH Ш

m 2. xik/asju^js^tt, % m, ph I^II, mmm^m

Figure 2. Influence of main salt/reducing agent molar ratio, lactic acid and PH value on plating rate and microhardness

5 ^j

L16 (43)

tt, ILMtt, PH Шт7№ ШЙ: 0.45, ?LM 20ml/L,

PH Ш: 4.8, ЖАТШШЖМШЯЖА 23.5^m/h, МШША 650.2HVo.i,

[1] &Ш, Л^ШШ^ЙМД^МЙЩ [J]. ШШЙ^, 2017, 46(12):104-109. D01:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.12.018.

[2] ЗШ^, ^«'J^M^M^M [J]. , 2022, 43(01):51-54. D0I:10.16410/j.issn1000-8365.2022.01.010.

[3] ШжШ, ШШ. [J]. ЛХШ+Шй, 2021, 47(12):76-77.

[4] а^. Л^ШШ - & - [D]. ШХ^*^, 2020. D0I:10.27322/d.cnki.gsgyu.2020.000297.

[5] [D]. ЯШ4йт 2021. D0I:10.27704/d.cnki.ghnkj.2021.000062.

[6] х^ш, мт, мшг^шш^хгж^ [J]. шшх^тш,

2018, 18(04):30-34.

[7] &Ш, лШШ, ШШ, [J]. ш ^ХХ2, 2018, 47(12):96-99+103. D0I:10.14158/j.cnki.1001-3814.2018.12.025.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.