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1绪论 1

1.1 低碳钢在自然环境中的腐蚀与防护 1

1.1.1 低碳钢在大气中的腐蚀 1

1.1.2 低碳钢在土壤中的腐蚀 3

1.1.3 低碳钢在海水环境中的腐蚀 6

1.1.4 低碳钢在工业溶液中的腐蚀 12

1.1.5 金属材料的防腐蚀方法 12

1.2 化学复合镀技术 13

1.2.1 纳米复合镀 15

1.2.2 化学镀双层复合镀层 15

参考文献 16

2低碳钢表面化学镀Ni-P-纳米SiO2复合镀层 24

2.1 试验材料与方法 25

2.1.1 试验材料 25

2.1.2 试验材料的制备 25

2.1.3 试验方法 26

2.1.4 分析方法 26

2.2 缓冲剂对Ni-P镀层组织和成分的影响 26

2.2.1 镀液成分及工艺条件 27

2.2.2 试验过程 28

2.2.3 结果与讨论 28

2.3 纳米SiO2对Ni-P合金镀层组织和成分的影响 34

2.3.1 Ni-P-纳米SiO2复合镀层表面组织形貌与成分 34

2.3.2 纳米SiO2对复合镀层厚度的影响 38

2.3.3 小结 39

2.4 纳米SiO2对Ni-P合金镀层性能的影响 39

2.4.1 Ni-P-纳米SiO2复合镀层的硬度 40

2.4.2 Ni-P-纳米SiO2复合镀层耐蚀性的研究 41

2.5 总结 46

参考文献 47

3低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层 49

3.1 化学镀Ni-Zn-P/纳米复合镀层镀液的组成 50

3.2 Ni-Zn-P-纳米复合镀层的研究现状 51

3.3 试验工艺与方法 52

3.3.1 试验材料 52

3.3.2 纳米SiO2的分散方法 52

3.3.3 试验装置 52

3.3.4 Ni-Zn-P合金镀层和Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层镀液的组成 52

3.3.5 施镀工艺 53

3.3.6 分析方法 53

3.4 SiO2纳米粒子分散性的研究 54

3.4.1 SiO2纳米粒子的分散机理 55

3.4.2 SiO2纳米粒子的分散方法和分散工艺研究 55

3.5 pH值对镀液稳定性和Ni-Zn-P-纳米SiO2镀层组织的影响 57

3.5.1 pH值对纳米复合化学镀镀液稳定性的影响 58

3.5.2 pH值对Ni-Zn-P-纳米SiO2镀层组织和成分的影响 58

3.6 化学镀Ni-Zn-P合金镀层的工艺研究 60

3.6.1 试验设计方法 60

3.6.2 硫酸锌用量对Ni-Zn-P合金镀层组织形貌的影响 61

3.6.3 硫酸铵用量对Ni-Zn-P合金镀层组织形貌的影响 62

3.6.4 柠檬酸钠用量对Ni-Zn-P合金镀层组织形貌和沉积速率的影响 62

3.6.5 小结 65

3.7 Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层组织与性能的研究 66

3.7.1 纳米SiO2添加量对Ni-Zn-P镀层组织的影响 66

3.7.2 纳米SiO2添加量对Ni-Zn-P镀层表面成分的影响 68

3.7.3 Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层性能的研究 69

3.8 总结 75

参考文献 77

4化学镀Ni-P合金镀层 80

4.1 化学镀双层镍基镀层的研究现状 80

4.2 试验材料与方法 81

4.2.1 试验材料 81

4.2.2 试验方案 81

4.2.3 工艺流程 82

4.2.4 镀前预处理 82

4.2.5 镀液配置 83

4.2.6 分析方法 84

4.3 化学镀单层Ni-P合金镀层 84

4.3.1 单层Ni-P合金镀层镀液成分选择 84

4.3.2 单层Ni-P合金镀层制备工艺设计 85

4.3.3 单层Ni-P合金镀层检测与分析结果 86

4.3.4 小结 92

4.4 化学镀双层Ni-P（中-高磷）合金镀层 93

4.4.1 研究方案 93

4.4.2 双层Ni-P合金镀层的制备 94

4.4.3 双层Ni-P（中-高磷）合金镀层断面分析 95

4.4.4 小结 98

4.5 Ni-P合金镀层的耐腐蚀性研究 98

4.5.1 试验方案 98

4.5.2 耐腐蚀试验方法 99

4.5.3 Ni-P合金镀层在5%NaCl溶液中耐腐蚀性能研究 100

4.5.4 Ni-P合金镀层在10%H2SO4溶液中耐腐蚀性能研究 107

4.6 总结 107

参考文献 109

5 Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层的制备工艺和防腐性能研究 111

5.1 试验材料与方法 112

5.1.1 试验材料 112

5.1.2 试验方法 112

5.1.3 工艺流程 112

5.1.4 基体预处理 113

5.1.5 镀液的配置 113

5.1.6 分析方法 114

5.2 化学镀Ni-Zn-P合金镀层的工艺优化 114

5.2.1 柠檬酸钠用量（硫酸铵30g/L）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响 114

5.2.2 柠檬酸钠用量（硫酸铵40g/L）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响 116

5.2.3 柠檬酸钠用量（硫酸铵50g/L）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响 117

5.2.4 柠檬酸钠用量（硫酸铵60g/L）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响 118

5.2.5 Ni-Zn-P合金镀层表面分析 119

5.2.6 小结 121

5.3 施镀时间对Ni-P合金镀层形貌和厚度的影响 121

5.3.1 镀液成分和施镀工艺 122

5.3.2 化学镀Ni-P合金镀层的表面形貌 122

5.3.3 化学镀Ni-P合金镀层的断面形貌 123

5.3.4 小结 124

5.4 化学镀Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层 125

5.4.1 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的制备 125

5.4.2 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层的表面形貌 125

5.4.3 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层成分分析 126

5.4.4 小结 128

5.5 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层耐腐蚀性能研究 129

5.5.1 耐蚀性试验方法 129

5.5.2 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层在5%NaCl溶液中耐蚀性研究 129

5.5.3 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层在5% H2SO4溶液中耐蚀性研究 136

5.6 总结 137

参考文献 139

6典型的镍基化学复合镀 141

6.1 化学镀Ni-P-SiC复合镀层 142

6.1.1 化学镀Ni-P-SiC复合镀层的工艺 143

6.1.2 工艺参数的影响 143

6.1.3 Ni-P-SiC复合镀层的表面形貌 144

6.1.4 Ni-P-SiC复合镀层的性能 144

6.2 化学镀Ni-P-A12O3复合镀层 145

6.2.1 镀液的组成和工艺条件 146

6.2.2 工艺参数的影响 146

6.2.3 Ni-P-A12 O3化学复合镀层的组织结构 147

6.2.4 Ni-P-A12O3化学复合镀层的性能 148

6.3 化学镀Ni-P-B4 C复合镀层 148

6.3.1 镀液组成和工艺条件 148

6.3.2 工艺参数的影响 149

6.3.3 化学镀Ni-P-B4C复合镀层的性能 149

6.4 化学镀Ni-P-TiN复合镀层 150

6.4.1 镀液的组成和工艺条件 150

6.4.2 工艺参数 151

6.4.3 Ni-P-TiN复合镀层的性能 151

6.5 化学镀Ni-P-Si3 N4复合镀层 152

6.5.1 镀液的组成和工艺条件 152

6.5.2 工艺参数的影响 152

6.6 化学镀Ni-P-Cr2O3复合镀层 153

6.6.1 镀液的组成和工艺条件 153

6.6.2 工艺参数的影响 154

6.6.3 Ni-P-Cr2O3复合镀层的组织结构 154

6.6.4 Ni-P-Cr2O3复合镀层的性能 154

6.7 化学镀Ni-P-PTFE复合镀层 155

6.7.1 镀液的组成和工艺条件 156

6.7.2 工艺参数的影响 156

6.7.3 Ni-P-PTFE复合镀层的性能 157

参考文献 158