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2.3測試方法
采用S-3400N-II型掃描電鏡觀測鍍層斷面形貌，并用其附帶的能譜儀測試鍍層成分。根據(jù)肉眼觀察下鍍層光亮度和粗糙度的差別，將外觀分為5級：1級──鍍層有光澤且細(xì)致平整;2級──鍍層平整，較有光澤，較細(xì)致;3級──鍍層平整，但光澤度低;4級──鍍層欠光亮，偏暗灰;5級──鍍層發(fā)黑或發(fā)暗，粗糙。采用MVK-H3型超微負(fù)荷顯微硬度計測量鍍層的顯微硬度，載荷25g，加載時間15s，并用其上的數(shù)碼攝影系統(tǒng)觀察鍍層的表面形貌。
按照GB/T12610–1990的規(guī)定進(jìn)行結(jié)合力測試，并根據(jù)ABS塑料的使用條件調(diào)整溫度范圍，采用以下方式進(jìn)行熱循環(huán)測試：在溫度為(75±1)°C的恒溫干燥箱內(nèi)放置1h，然后置于室溫下約30min，再于溫度為(10±1)°C的冷凍環(huán)境下放置1h，測試周期為3個循環(huán)。結(jié)合力以鍍層不起泡、不脫皮、無裂紋為合格。磨損試驗在中科院蘭州化學(xué)物理研究所生產(chǎn)的LKDM-2006型摩擦磨損儀上進(jìn)行，以直徑3mm的經(jīng)過淬火回火處理的GCr15鋼珠為對磨件，采用開放式往復(fù)雙向水平移動方式，往復(fù)次數(shù)為50次，行程為10mm，運(yùn)行速度為100mm/min，載荷100g。采用FA2004N型分析天平稱量試樣磨損前后的質(zhì)量，以塑料鍍鎳件為基準(zhǔn)，對比合金鍍層的耐磨性。
3·結(jié)果與討論
3.1化學(xué)鍍銅層的質(zhì)量
ABS塑料上的化學(xué)鍍銅層完全達(dá)到GB/T12600–1990的質(zhì)量要求，其表面及斷面形貌分別如圖1a和1b所示。由圖1a可見，化學(xué)鍍銅層表面平整細(xì)致，有光澤。由圖1b可見，化學(xué)鍍銅層均勻連續(xù)，厚度為2~3μm。
3.2Ni–W合金電鍍工藝參數(shù)的優(yōu)化
采用正交試驗考察了各因素對鍍層外觀、結(jié)合力、顯微硬度和相對磨損量的影響，結(jié)果列于表2。
從表2可知，當(dāng)六水合硫酸鎳與二水合鎢酸鈉的總質(zhì)量濃度為210g/L時，其質(zhì)量濃度之比對鍍層表面顯微硬度、耐磨性和形貌都有重要影響，其中以水平4的顯微硬度最高、耐磨性最好，水平3、4的表面形貌最好。所以六水合硫酸鎳與二水合鎢酸鈉的質(zhì)量濃度之比應(yīng)選擇水平4(即2∶5)：NiSO4·6H2O60g/L，Na2WO4·2H2O150g/L。
鍍液溫度對鍍層表面顯微硬度、耐磨性及形貌的影響都是各因素中最小的，其中以水平4的顯微硬度、耐磨性及表面形貌最好，故選擇溫度65°C。
鍍液的pH對耐磨性的影響最為顯著，對表面顯微硬度的影響也較大，對表面形貌的影響則較小，其中以水平5的表面顯微硬度和耐磨性最高，水平2的表面形貌最好，而水平2的表面顯微硬度和耐磨性與水平5的差距較小，故選擇水平2，即pH為5。
陰極電流密度對表面顯微硬度、耐磨性的影響較大，對表面形貌的影響則不太突出，其中水平5的表面顯微硬度和耐磨性最高，水平2的表面形貌最好，優(yōu)先考慮到表面顯微硬度和耐磨性，同時讓表面形貌不至于發(fā)暗或粗糙，故選水平4，即陰極電流密度為20A/dm2。
通過以上綜合分析，得出ABS塑料電沉積Ni–W合金鍍層的最佳工藝參數(shù)為：NiSO4·6H2O60g/L，Na2WO4·2H2O150g/L，檸檬酸130g/L，鍍液溫度65°C，pH5，電流密度20A/dm2，施鍍時間45min。
3.3Ni–W合金鍍層的結(jié)構(gòu)及性能表征在上述最佳工藝條件下制備Ni–W合金鍍層，分析其形貌和組織結(jié)構(gòu)，并測試其顯微硬度、結(jié)合力和耐磨性。
