Cu基Ni层表面渗铝工艺：形貌、组织与机理研究

本文主要探讨了Cu基体电镀Ni层表面通过铝粉浆料包渗法进行渗铝处理的研究。该工作采用纯Al粉作为渗剂，NH4Cl作为活化剂，鸡蛋清作为粘结剂，对Cu基体上电镀Ni层进行了处理。实验的关键步骤是在800℃下保温12小时，以探究其表面特性及渗铝过程的机理。 研究结果显示，经过渗铝处理后的Cu-Ni界面显示出良好的结合力，这表明两种金属之间具有稳定的化学连接。渗铝层的组织特征显著，表现为单一的富铝Ni2Al3金属间化合物，这种化合物是由镍和铝原子通过复杂的化学反应在高温下形成，具有高强度和耐磨性。渗铝层的厚度达到了200微米，显示出较厚的覆盖层，这对于提升电镀件的耐腐蚀性和抗磨损性能有重要作用。 测量结果显示，渗铝层的平均显微硬度高达1100HV，这意味着它具有较高的硬度和耐磨性能，这对于工业应用中的机械部件尤其有利。铝的沉积和运输在这个过程中主要依赖于AlCl3的作用，AlCl3在活化过程中可能促进了铝的溶解和扩散至Cu基体，从而形成均匀的渗铝层。 这篇论文的工程技术价值体现在对电镀工艺的新认识以及对Ni2Al3金属间化合物在特定环境下性能优化的方法。它为金属表面处理技术提供了新的视角，特别是在提高电镀层硬度和耐腐蚀性的策略上。此外，对于铝在电镀过程中的行为和扩散机制的研究，也为相关领域的进一步研究提供了宝贵的数据基础。 这项研究不仅深化了对Cu基体电镀Ni层表面渗铝工艺的理解，还为优化此类材料的性能和改进电镀工艺提供了实用的科学依据。