张维丽[1]2000年在《纳米WC的制备及Ni-P/WC(nm)复合镀层研究》文中提出本文研究了用高能球磨（机械合金化）法制备纳米WC和在过共晶铝硅铸造合金上电沉积Ni-P/纳米WC复合镀层的工艺，通过XRD、TEM、SEM等手段分析了纳米WC粉末及Ni-P/纳米WC复合镀层的组织结构和性能，并对复合电沉积机理作了初步探讨。主要内容和实验结果包括： （1）用机械合金化（高能球磨）法制备出平均粒度为40nm的晶态WC粉末，并将之应用于电沉积Ni-P/纳米WC复合镀层。试验表明，球磨工艺参数对WC粉末的形状和粒度有较大的影响；在球磨转速200rpm、球料比20∶1的条件下，经24小时以上高能球磨可获得100nm以下的WC粉末。XRD分析表明，此时WC粉末仍为晶态结构，但其X射线衍射锋宽化。 （2）进行了过共晶Al-Si合金的镀前预处理及以Watt浴和H_3PO_3镀液体系为基础的Ni-P/WC（nm）电镀工艺研究，并优选出电镀的最佳工艺条件和研究了工艺参数的影响。 （3）采用本文研究出的预处理和电镀工艺，首次在高硅铸铝合金上成功地电镀出非晶检质的Ni-P/纳米WC复合镀层；沉积速度达到50μm/h左右，镀层中WC含量达到13.62％，与基体结合力良好；经过适当热处理后，镀层的最高硬度值可达到1456HV，显著提高了过共晶铝硅铸造合金的表面硬度和耐磨性。通过XRD、TEM、SEM和光学金相分析，查明了Ni-P/WC（nm）复合镀层的基质为非晶态结构，晶态的纳米WC微粒则弥散分布于基质中；镀层表面呈现菜花形胞状形貌。 （4）Ni-P/WC（nm）复合镀层的热处理试验表明，在300℃以下未有新相析出，其主要结构与镀态时无本质差别；在350℃以上，Ni-P基质发生晶化转变并析出Ni_3P等新相，显微硬度提高，其幅度随热处理温度升高而增大；与此同时，镀层外表面的胞形菜花状形貌弱化，至450℃以上时消失，表面变得光滑平整。热处理对镀层中WC（nm）的分布状态无显著影响。 （5）进行了对Ni-P、Ni-P/WC（μm）、Ni-P/WC（nm）三种镀层的组织结构和性能的比较研究。结果表明：三种复合镀层的基质均为非晶态的Ni-P合金，而且后两者中的WC颗粒以晶志弥散分布的形式存在；经一定温度的热处理后，三种镀层的硬度都得到提高，并发生了晶化转变和Ni_3P等新相析出；在相同的热处理条件下，以Ni-P/WC（nm）硬度为最高，Ni-P/WC（μm）的硬度次之，而Ni-P镀层的 广东工业大学硕土学位论文 硬度最低。由此看出，纳米WC对镀层的弥散强化作用贡献更大。 ①）对复合电沉积的有关机理问题作了初步探讨，结果表明，Ni干／WC（叩） 的复合电沉积可能符合Gugl ielmi的两步吸附模型，但此理论不能解释本文的 Ni－P／WC（run）复合镀层的沉积过程。
刘圆圆[2]2007年在《Ni-P/WC纳米复合镀层的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理电化学复合镀从普通的化学镀和电刷镀，发展到复合镀直至纳米颗粒复合镀，是为了满足装备零件在高速，重载等恶劣工况下的服役要求。采用纳米颗粒复合镀技术的目的是为了制备具有优良耐磨性能的纳米颗粒复合镀层。本文采用综合性方法(包括超声波、机械搅拌、表面活性剂等)制备纳米颗粒复合镀镀液，通过试验优化了工艺参数，从而选择一个最佳的实验方案。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析手段研究纳米颗粒复合镀层的微观结构和组织形貌，研究纳米颗粒复合镀层的沉积机理及纳米颗粒对镀层的强化机理；对镀件进行热处理，分析热处理前后镀层中组织变化对性能的影响，其中包括硬度和耐磨性，获得的主要成果如下：优化了镀层制备工艺。当镀液中纳米颗粒含量为1 g／L，搅拌速度为200 rad／min，镀液pH值为4.5，施镀时间为3小时，可以使施镀速度达到最快(5μ／h)，并且得到组织均匀、纳米颗粒分布均匀的复合电镀层。用SEM和XRD观察分析了纳米颗粒复合镀层的组织结构，探讨了纳米颗粒复合镀层的强化机理，即：细晶强化和第二相质点强化。复合镀层表面纳米颗粒分布均匀，与基质金属结合紧密。对纳米颗粒化学复合镀层进行了200℃、400℃和600℃的热处理，发现WC纳米颗粒在热处理过程中没有任何组织结构改变，而镀层的基质Ni-P由非晶态转变成晶态，随之硬度和耐磨性也得到了提高，其中经400℃热处理后的性能达到最佳，硬度达到1150 HV，摩擦磨损系数约为0.1。对纳米复合镀层的磨损形貌进行了SEM观察，表明在磨损过程中，弥散分布的纳米颗粒通过阻碍位错的滑移来阻碍塑性变形的发生，并对复合镀层起到了硬质强化作用，抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，揭示了纳米复合镀层具有优良抗接触疲劳性能的本质。对纳米复合镀层组织与抗微动磨损性能关系的研究阐明了纳米复合镀层的抗微动磨损机理。纳米复合镀层细小的组织结构、高硬度和弥散分布的纳米颗粒以及微动磨损过程中纳米颗粒对磨屑层的再强化，提高复合镀层磨损面的塑性变形抗力，抑制裂纹的萌生和扩展，使纳米复合镀层具有较高的抗微动磨损性能。
武占文, 陈吉, 朴楠, 杨明川[3]2013年在《Ni-WC纳米复合镀层的制备及钝化性能研究》文中进行了进一步梳理利用直流复合电镀方法将WC纳米颗粒均匀分散到Ni镀层,用微米压痕仪测试了镀层的力学性能,用动电位极化曲线研究了镀层在pH=9.0的0.05 mol/L H_3BO_3+0.075 mol/L Na_2B_4O_7缓冲溶液中的电化学性能.结果表明,与纯Ni镀层相比,纳米复合镀层的晶粒尺寸显著减小,约为21 nm;硬度提高了81%,达到651 HV;自腐蚀电流密度降低约一个数量级,约为1.29×10~(-7)A/cm~2;破钝电位基本一致,但致钝电位(10 mV)更低,维钝电流密度(1.79×10~(-6)A/cm~2)更小,仅为纯Ni镀层的1/7.利用Mott-Schottky理论结合点缺陷模型分析表明:表面钝化膜仍具有p型半导体特征,WC纳米颗粒显著降低基体Ni的晶粒尺寸,引起钝化膜中点缺陷密度和扩散系数的降低.
张翀翊[4]2017年在《A356合金Ni-P-纳米WC化学复合镀层制备与性能研究》文中研究指明本文采用化学镀技术在A356合金基体上制备了 Ni-P-纳米WC复合镀层,利用L16(44)正交实验表设计四因素四水平正交实验,研究WC浓度、pH值、表面活性剂浓度、络合剂浓度四个因素对镀层镀速的影响,运用极差分析法对正交实验结果进行分析,得出了四个因素的最佳组合,确定了制备Ni-P-纳米WC复合镀层的最佳工艺参数。与基体、Ni-P镀层进行对比,研究在最佳工艺参数下制备的Ni-P-纳米WC复合镀层的表面与截面形貌、成分、物相、结合力、硬度、耐磨性和耐蚀性;选用真空热处理的方式,对在最佳工艺参数下制备的Ni-P-纳米WC纳米复合镀层分别在200℃、30℃、400℃、500℃下进行镀后处理,与镀态下镀层性能进行对比,研究不同温度热处理对Ni-P-纳米WC复合镀层形貌、物相、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。研究结果如下:(1)A356合金经超声除油、碱洗和酸洗活化的前处理工艺后施镀得到的化学复合镀层与基体结合良好;正交实验选取的四种因素对镀速的影响程度顺序为:pH值>表面活性剂浓度>络合剂浓度>WC浓度,最佳工艺组合为pH=6,表面活性剂0.08g/L,络合剂15g/L,WC6g/L,最佳工艺配方的平均镀速为29.844μm/h。(2)实验制备的Ni-P镀层和Ni-P-纳米WC复合镀层成分均匀、组织致密,Ni-P镀层以非晶结构为主,复合镀层呈现非晶态;镀态下,复合镀层硬度达到917.8HV,分别为基体和Ni-P镀层的6倍和1.4倍,磨损量分别为基体、Ni-P镀层的2/5和3/5;在3.5%NaCl、1mol/L H2S04以及0.5mol/L NaOH溶液中的极化曲线测试结果显示,耐蚀性强弱顺序为复合镀层>Ni-P镀层>A356合金;EIS结果表明,在3.5%NaCl溶液中复合镀层的电荷转移电阻Rt比A356合金、Ni-P镀层分别提高了 27倍和7倍,起到较好的耐蚀效果。(3)热处理后镀层发生晶态转变,且随热处理温度的升高,其晶化程度提高,400℃以上时镀层完全呈现晶态;镀层经热处理后晶粒尺寸在纳米级别,400℃-500℃区间的晶粒长大速率最快,500℃时镀层的晶粒尺寸最大;随热处理温度的升高,镀层中析出Ni3P相,镀层硬度和耐磨性均呈现先升高后降低的趋势,400℃热处理态镀层硬度达到1353.6HV,此时镀层磨损量为镀态的2/5;镀层经热处理后在3.5%NaCl、1mol/LH2SO4以及0.5mol/L NaOH溶液中的耐蚀性均逐渐下降。
武占文, 陈吉, 史艳华, 梁平, 杨明川[5]2012年在《电沉积Ni/WC-Co纳米复合镀层制备及腐蚀性能研究》文中认为利用直流电沉积方法将WC-Co双纳米颗粒和Ni复合镀于黄铜基体,采用XRD和SEM表征复合镀层相组成和表面形貌,用显微硬度计测定其硬度并用电化学方法评估镀层的耐蚀性.结果表明,与纯Ni镀层相比,纳米复合镀层中Ni平均晶粒尺寸略有降低,约为18 nm;显微硬度提高58%,约为HV 500.在3.5%NaCl溶液中纯Ni镀层自腐蚀电流密度和自腐蚀电位分别为1.467μA/cm2和-0.179 V,纳米复合镀层则分别为8.369μA/cm2和-0.265 V.Ni/WC-Co纳米复合镀层的硬度显著提高,但其耐蚀性降低.
参考文献：
[1]. 纳米WC的制备及Ni-P/WC(nm)复合镀层研究[D]. 张维丽. 广东工业大学. 2000
[2]. Ni-P/WC纳米复合镀层的制备与性能研究[D]. 刘圆圆. 大连理工大学. 2007
[3]. Ni-WC纳米复合镀层的制备及钝化性能研究[J]. 武占文, 陈吉, 朴楠, 杨明川. 金属学报. 2013
[4]. A356合金Ni-P-纳米WC化学复合镀层制备与性能研究[D]. 张翀翊. 辽宁工程技术大学. 2017
[5]. 电沉积Ni/WC-Co纳米复合镀层制备及腐蚀性能研究[J]. 武占文, 陈吉, 史艳华, 梁平, 杨明川. 腐蚀科学与防护技术. 2012