尹玫[1]2004年在《镍基摩擦复合镀层的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理在各种机电产品的过早失效破坏中,约有70%是由于摩擦和磨损造成的,因此提高材料的减摩耐磨性能尤为重要。复合电镀技术所需的投资少,操作简便,并可依据不同的使用要求来控制镀层的性能,因而具有广泛地应用前景。近年来,随着纳米科技的发展,形成了以纳米级颗粒代替微米级颗粒的纳米复合电镀技术,使得纳米复合镀层拥有比普通镀层更高的硬度、耐磨性、自润滑性等。本论文经过了大量的筛选实验,确定了Ni-PTFE镀层的最佳制备工艺:pH3.5;阴极电流密度7A/dm2;温度60℃;PTFE含量48ml/L;施镀时间60min;随电流密度、温度、pH值、PTFE含量的增加,Ni-PTFE镀层的沉积速率先增加后减少。Ni-P-Si3N4(nm)镀层的最佳工艺参数为:阴极电流密度3A/dm2;Si3N4(nm)含量0.5g/L;pH4.8;温度75°C;施镀时间为60min。沉积速率随电流密度、pH值、温度和电镀时间的增加呈现先增后减的趋势;但随Si3N4颗粒浓度的增加而逐渐减少,最后趋于平缓。利用XRD、SEM、显微硬度仪、摩擦磨损试验机等系统地研究了镍基摩擦复合镀层的形貌、结构、硬度和摩擦磨损等性能。在最佳工艺下,Ni-P-Si3N4(nm)复合镀层表面均匀平整,颗粒致密。经400℃热处理后,硬度值可高达995.8HV,远高于Ni-P镀层。在相同载荷和磨损时间下,Ni-P-Si3N4(nm)复合镀层的摩擦系数和磨损量都明显小于Ni-P镀层。Ni-PTFE镀层致密、光滑、均匀;在相同载荷和磨损时间下,Ni-PTFE镀层的摩擦系数和磨损量低于Ni-P-Si3N4(nm)复合镀层。在Ni-P-Si3N4(nm)、Ni-PTFE镀层的基础上,又制备出Ni-PTFE-Si3N4复合镀层。与Ni-PTFE、Ni-P-Si3N4镀层相比,Ni-PTFE-Si3N4镀层不仅具备较高的硬度(612.8HV),而且具有优良的减摩耐磨综合性能。
颜丙辉[2]2018年在《电沉积镍基—石墨烯复合材料的制备及性能研究》文中研究指明利用电沉积技术并辅助超声波分散加机械搅拌的方法在碳钢表面分别制备纳米晶Ni-Co合金以及Ni-Co-石墨烯合金镀层,主要研究了在不同的电流密度、温度、pH值以及石墨烯含量等工艺参数条件下对合金镀层的成分、硬度、耐磨性以及耐蚀性等性能的影响。利用扫描电镜(SEM)并辅助能谱检测仪(EDS)、X射线衍射仪分析了镀层表面的显微组织、相结构及成分含量,通过UNMT1微纳米材料力学综合测试系统考察镀层的微磨损性能,利用显微硬度计对不同合金材料进行显微硬度测试,采用VersaSTAT3型号的分析仪对制备的不同合金镀层进行了电化学分析,测试了合金镀层在3.5%NaCl溶液中的极化曲线及交流阻抗谱线。Ni-Co合金镀层结果表明:工艺参数对合金镀层的综合性能影响较大,在最佳工艺参为数电流密度1.5A/dm~2,温度50℃,pH=4时获得的镀层组织细密、结构均匀、表面平整;镀层表面的衍射峰主要成分为Ni-Co合金及镍和钴的单质;在减摩性能以及微摩擦系数方面,镀层的平均摩擦系数最小为0.18,合金具有较好的耐微摩擦磨损性能;显微硬度值最大为560HV;在3.5%NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性,自腐蚀电位为-0.8V。Ni-Co-石墨烯复合镀层结果表明:工艺参数对Ni-Co-石墨烯合金镀层的综合性能影响也较大,在最佳工艺参数电流密度2A/dm~2,温度50℃,pH=4,水墨石墨烯浆料为0.9g/L时获得的Ni-Co-石墨烯合金镀层平整致密、晶粒尺寸均匀;合金镀层的衍射峰主要为Ni-Co-石墨烯合金和Ni-Co合金,其中出现明显的C的衍射峰;在减摩性能以及微摩擦系数方面,镀层的平均摩擦系数最小为0.15,具有较好的耐微摩擦磨损性能;具有较高的显微硬度值,最大达到678HV;在3.5%NaCl溶液中耐蚀性也较好,极化曲线结果显示,自腐蚀电位为-0.91V。
于永妍[3]2011年在《镍基纳米SiC复合电刷镀层性能分析》文中研究说明电刷镀技术属于特种电镀技术,是电镀技术的新发展,具有设备简便、工艺灵活、镀覆速度快、镀层种类多、结合强度高、适应范围广、对环境污染小等一系列优点,是机械零件表面修复与强化的有力手段。近年来,纳米技术的研究取得了较大的进步,已经把纳米颗粒与电刷镀液混合,制备出多种复合镀层,进一步提高了镀层的性能,满足零部件高性能维修的要求。本文采用选择了电刷镀电压、镀液温度和镀笔移动速度叁个因素,每个因素4个水平,通过正交试验法确定了电刷镀镍层的最佳参数。然后将研磨出的不同浓度的纳米SiC粉末加入到快速镍镀液中,制备出不同的复合镀层,将其与相同参数条件下的纯镍镀层比较。利用粗糙度测量仪,可知电压由8V,10V,12V增加到14V时,镀液温度由50℃,55℃,60℃增加到65℃时,镀笔的移动速度由9 m/min,11 m/min, 13 m/min增加到15m/min时,试块的粗糙度均呈现出先减后增的趋势。即10V,55℃,11 m/min为粗糙度的最小值。同时,使用维氏硬度计,可知电压和镀笔的移动速度对试块的影响均呈递增趋势,而镀液温度是在60℃时出现极大值。综合考虑,拟定最优参数为10V,55℃,11m/min。球磨机将SiC研磨成纳米颗粒,并搅拌使之均匀分散在镀液中,浓度分别为4 g/L.8g/L、12 g/L、16g/L、20g/L。同样经过带CCD的光学显微镜分析表面形貌、表面镀层结合强度、耐蚀性,粗糙度测量仪测定试块表面粗糙度、摩擦磨损试验机测定摩擦系数、电子天平测量磨损失重等,得出结论：由于纳米颗粒自身表面活性强尺寸小,纳米SiC浓度过高和过低对镀层性质均有负面影响,性能相对比较好的是nSiC浓度为8g/L的镀层。
薛子明[4]2018年在《超临界镍基石墨烯复合镀层的制备及电化学行为研究》文中研究说明电沉积技术是一种基于低成本制备高性能金属基复合材料的重要方法之一,因其镀层具有的高硬度、优良的耐磨性和耐腐蚀性等性能而倍受关注。与传统电沉积技术相比,复合电沉积技术通过添加纳米颗粒作为增强相,使纳米颗粒与基质金属实现共沉积,从而获得具有某些特殊功能的纳米复合镀层。石墨烯是由六角碳原子结构以SP~2杂化方式紧密堆积成的只有单原子层厚度的新型碳纳米结构,其在热学,电学和力学等方面展示出优越的性能。以石墨烯作为第二相添加物引入到金属基复合材料中可获得性能优异的复合材料。但由于石墨烯的结构较为特殊,普通工艺(如电火花烧结、热压烧结等)制备石墨烯复合材料时其结构易受到破坏,而电沉积法制备石墨烯复合材料时可以在保留石墨烯独特结构的同时增强复合材料的性能。然而,使用石墨烯增强电沉积工艺存在着材料制备过程中石墨烯易团聚和在镀层中分布不均等问题。针对此现象,本文利用超临界流体的高传质性和混溶性与脉冲电沉积技术相结合,开展超临界镍基石墨烯脉冲复合电沉积技术的研究。本文主要研究内容如下:1.石墨烯复合电沉积的电化学行为研究通过开路电位研究诸工艺因素对镀液电极电位的影响。利用循环伏安、计时安培和交流阻抗研究Ni-GO复合电沉积的电化学行为,探讨石墨烯对电沉积还原反应过程及Ni结晶形核和生长的影响。结果表明:氧化石墨烯的引入有利于Ni的结晶沉积,同时阻碍了Ni晶粒的生长。2.Ni-GO复合镀层的微观结构研究采用XPS、XRD和SEM对石墨烯电沉积前后的结合能、结晶取向和微观形貌进行研究,探明电沉积前后石墨烯的C、O结合方式和化学键,研究不同镀层的织构以及结晶取向,通过SEM观察镀层的表面形貌。结果表明:氧化石墨烯在电沉积过程中被还原为石墨烯,还原后的石墨烯改变了Ni最优结晶取向,同时细化了复合镀层的晶粒尺寸。3.Ni-GO复合镀层的工艺研究探讨平均电流密度、占空比和频率对Ni-GO复合镀层力学性能和微观形貌的影响,总结出制备Ni-GO复合镀层的最优工艺参数为:平均电流密度J_m=6 A·dm~(-2),脉冲占空比r=0.3,脉冲频率f=2000 Hz。4.Ni-GO复合镀层的性能研究研究Ni-GO复合镀层的耐磨性和耐腐蚀性等性能,并与超临界纯镍镀层和普通条件下石墨烯复合镀层进行对比,分析超临界流体和石墨烯对复合镀层性能的影响。利用极化曲线和交流阻抗谱分析Ni-GO复合镀层在3.5%NaCl腐蚀液中的电化学行为。结果表明:超临界流体和石墨烯均提高了镀层的耐磨性和耐腐蚀性,此外石墨烯的引入抑制了电沉积过程中的浓差极化现象。
陈传盛[5]2006年在《有机小分子修饰碳纳米管及复合镀层的研究》文中研究说明碳纳米管独特的结构和优异的性能,已引起人们利用它们制备纳米复合材料的极大兴趣。然而,要发挥碳纳米管改性复合材料的先进性,关键在于碳纳米管能否以纳米级水平分散于基体中并与基体形成牢固结合。为了达到这一目的,必须在界面结构及性质设计的基础上,对碳纳米管进行有效的修饰。这方面的研究是近几年发展起来的新兴领域,尚处于起步阶段。在修饰物质、修饰方法、界面结构、特性及应用等方面还需要深入的实验和理论研究。本论文从碳纳米管的制备、纯化、亲水和亲油基团在碳纳米管表面的嫁接、氧化物对碳纳米管的包覆,到修饰后在水或油溶液中的分散性能、界面结构及特性、分子水平的复合技术、微观结构及相关性能的测试和分析,特别是有关摩擦学的性能等,展开了较深入的研究,并讨论和分析了相关的修饰机理。研究具有基础性和前瞻性,兼具重要的理论意义和广泛的应用前景。首先,研究了催化裂解法高产率地制备碳纳米管的工艺及其液相氧化法纯化工艺。扫描电镜、透射电镜、XRD和拉曼光谱结果表明,硫酸和硝酸混合酸处理能够获得纯净的碳纳米管,而没有破坏碳纳米管的结构。此外,红外光谱表明纯化后的碳纳米管表面拥有丰富的羟基和羧基官能团,这为下一步进行碳纳米管的修饰打下了基础。其次,研究了有机小分子阳离子表面活性剂十六烷基叁甲基溴化胺和阴离子表面活性剂柠檬酸修饰碳纳米管,并对其在水中的分散性能进行了研究。实验结果表明,通过有机小分子表面活性剂的修饰提高了碳纳米管在水中的分散性能。另外,还通过Zeta电位仪和粘度仪的测量探讨了碳纳米管在水中的分散机理。第叁,利用有机小分子硬脂酸修饰碳纳米管,研究了碳纳米管在润滑油中的分散性能及其作为润滑油添加剂的摩擦学性能。实验结果显示,硬脂酸修饰不仅改善了碳纳米管在基础油中的分散性能,而且提高了基础油的减摩抗磨能力。当硬脂酸与碳纳米管的质量比为2:1、修饰碳纳米管浓度为0.45%时,碳纳米管作为润滑油添加剂的减摩抗磨性能最佳,能够使基础油的摩擦系数下降10%,磨损量降低30%-60%。此外,还研究了油酸、正辛醇、正十二醇、正十六醇修饰碳纳米管。初步结果表明,油酸修饰能够提高碳纳米管在基础油中的分散能力,而且比硬脂酸修饰更能提高基础油的减摩抗磨能力。第四,运用氨水和柠檬酸两步修饰碳纳米管,成功地把氨基官能团和柠檬酸分子引入碳纳米管的表面,提高了碳纳米管的活性和分散性能。在此基础上,采用溶胶凝胶法进行氧化锌和氧化锡包覆多壁碳纳米管。透射电镜、扫描电镜和红
冯筱珺[6]2018年在《电沉积制备镍基复合镀层的研究》文中研究表明镍基复合镀层具有高硬度、较好致密性、良好的耐蚀性及高耐磨性等优点,在航天、汽车、电子等领域应用广泛。随着社会和经济的快速发展,单一的镍基镀层已不能满足高性能、多功能的产品需求。量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应是纳米材料的特性,可以呈现出特殊的光学、力学、电学、化学性能以及耐磨耐蚀、高弹性模量等优点,被誉为21世纪最有发展的材料,展示出诱人的应用前景。因此如何使纳米微粒与金属基体结合得到的复合镀层最大化的发挥两者的最佳性能成为我们的研究重点。本文以镍基复合镀层为研究对象,通过电沉积法制备Ni-SiC、Ni-Al_2O_3以及Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层,分别研究了表面活性剂种类及浓度、第二相颗粒浓度及粒径、沉积方式、表面活性剂包覆顺序、以及表面活性剂复配对镀层的组织结构、镀层中的晶粒尺寸和纳米颗粒复合量的影响。利用扫描电子显微镜、能谱分析仪对制得的镀层进行微观形貌、成分、结构以及第二相粒子含量分析。利用显微硬度仪检测镀层的硬度,通过电化学阻抗谱法和极化曲线检测镀层的耐腐蚀性,研究了Ni-SiC、Ni-Al_2O_3以及Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层的性能。对Ni-SiC复合镀层,研究了表面活性剂浓度、种类对Ni-SiC复合镀层的影响,实验表明,SDS的最佳浓度为5 g/L,PEI的最佳浓度为0.08 g/L,CTAB的最佳浓度为0.5 g/L,且高浓度的PEI会改变镀层的微观形貌;与添加阴离子表面活性剂制得的镀层相比,添加阳离子表面活性剂制得镀层中的Ni基尺寸更细小,SiC颗粒团聚现象明显减弱。研究SiC颗粒浓度、粒径对Ni-SiC复合镀层的影响时,结果表明,一定范围内,随着镀液中SiC颗粒浓度的增加,镀层中SiC颗粒含量先增大后减小;与添加500 nmSiC颗粒相比,40nm的SiC颗粒制备出的Ni-Si C复合镀层的微观组织结构更加致密、均匀。对Ni-Al_2O_3复合镀层进行分析研究,结果表明,与使用直流电沉积法相比,利用脉冲电沉积法制备出的Ni-Al_2O_3复合镀层中的Al_2O_3颗粒复合量更高;PEI浓度为0.1 g/L时,Ni-Al_2O_3复合镀层的表面形貌最佳、镀层中的纳米Al_2O_3颗粒含量最高,分散效果最佳,在镀层中的分布最均匀。对比研究表面活性剂SDS、PEI对电沉积Ni-Al_2O_3复合镀层的影响时,结果表明,上述两种表面活性剂对Al_2O_3粒子的分散效果相似,但添加PEI制得镀层中的Al_2O_3颗粒含量比添加SDS时更多。对于Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层,研究表明,体系中表面活性剂SDS的最佳用量为7 g/L;研究范围内,表面活性剂复配的最佳参数为5 g/L SDS和0.1 g/L PEI混合使用;SDS与PEI表面活性剂复配比单一表面活性剂SDS改善镀层质量的效果好;表面活性剂优先与纳米颗粒进行包覆时,颗粒在镀层中的分散、掺杂效果更好;与直流电沉积相比,脉冲电沉积制备的纳米Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层在Ni基晶粒尺寸、Al_2O_3颗粒复合量以及均匀分布性方面更具优越性。通过研究镍基复合镀层的硬度,结果表明,当SiC微粒浓度为6 g/L时,采用脉冲电沉积法获得的Ni-SiC复合镀层硬度最大,为398.24 Hv;添加阳离子表面活性剂PEI制备的Ni-Al_2O_3复合镀层硬度高于添加阴离子表面活性剂SDS制备的;相同条件下,随着表面活性剂PEI浓度的增加,Ni-SiC、Ni-SiC-Al_2O_3两复合镀层的硬度都明显增加,当浓度为0.08 g/L时,两镀层的硬度最高;纵向对比两种镍基复合镀层的显微硬度,可以发现,Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层的显微硬度始终高于Ni-SiC复合镀层。通过交流阻抗和极化曲线对镀层进行耐蚀性检测,结果表明,研究范围内,镀液中添加0.08 g/L PEI时,Ni-SiC复合镀层的颗粒分散效果最好,耐腐蚀性最佳;脉冲电沉积法制备的Ni-Al_2O_3复合镀层微观形貌致密、均匀,基质晶粒尺寸细小,测得的阻抗值大,耐蚀性能好;采用复配表面活性剂PEI、SDS的方式制备的Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层的第二相陶瓷颗粒含量更高,其阻抗值更大,耐腐蚀性更好;相同条件下,Ni-SiC-Al_2O_3复合镀层的耐蚀性优于Ni-SiC复合镀层的耐蚀性。
付晓光[7]2008年在《轴承钢表面复合电沉积纳米金刚石镀层的制备工艺研究》文中提出滚动轴承的零件如滚珠、滚柱和轴承套圈等在工作时承受着高的集中交变载荷,在高速转动的同时还有滑动,会产生很大的摩擦。因此滚动轴承钢应具有高的硬度、耐磨性和疲劳强度。纳米金刚石兼备超硬材料和纳米颗粒的双重特性,具有减磨耐磨,自润滑性,在刀具、研磨、复合镀、润滑、摩擦等方面,都会有广泛的应用。如果实现轴承表面的纳米金刚石镀膜,将显着提高轴承表面硬度和耐磨性、降低轴承表面的摩擦磨损、延长轴承寿命。金刚石镀层的制备方法主要有化学复合镀和复合电沉积法。采用电镀或化学镀的方法,在普通镀液中加入纳米微粒,搅拌状态下使纳米粒子与基质金属共沉积而得到的复合镀层,称为纳米复合镀层。复合电沉积是用电沉积的方法,使金属与无机颗粒、有机颗粒或金属颗粒共同沉积,以形成复台镀层。复合电沉积技术是国外已有60～70年历史,国内近20多年才得以迅速发展。镍镀层以其优良的抗腐蚀性能得到了广泛应用,而特定性能的镍镀层还具有更强的抗磨损性能,镍基纳米复合电镀将进一步提高使用性能。为提高滚动轴承表面硬度、耐磨性和使用寿命,采用均匀试验设计,本文采用镍基纳米金刚石复合电镀技术对轴承钢进行表面处理,采用多因素水平的均匀试验,变换各工艺参数进行对比试验,探索了纳米金刚石微粒大小、质量浓度、电镀电流密度、镀液成份、温度及PH值等因素的多个水平在不同组合下对轴承表面质量、硬度、结合力和金相组织等镀层性能的影响。对所获得的数据加以分析,探讨各参数对沉积速度及镀层性能的影响,力图寻求最佳的工艺,并发现该复合电镀所存在的不足。
乔志伟[8]2018年在《n-Al_2O_3/Ni复合电刷镀层的摩擦学性能与空泡腐蚀性能研究》文中提出船舶螺旋桨,结晶器铜板的腐蚀磨损失效一般采用电刷镀镍修复。但是船舶在行驶过程中,船尾的螺旋桨快速旋转,压力的变化使海水中产生气泡在金属表面溃灭,这会对螺旋桨造成空泡腐蚀;结晶器需要在高温高压的环境下工作,高温下的磨损成为其失效的主要原因。为了改善修复层的使用性能,本文在快速镍的基础上,添加纳米Al_2O_3硬质颗粒,采用脉冲电刷镀技术在Cu基体上制备n-Al_2O_3/Ni复合电刷镀层。研究了不同电压、频率、占空比、纳米Al_2O_3颗粒的添加量以及200~500℃退火对镀层组织和性能的影响,并与直流刷镀进行比较,优化工艺参数。考察退火后复合镀层的常温和高温下的耐磨性,测试复合镀层在模拟高速运动流体下空泡腐蚀行为。结果表明:(1)直流电源在电压10 V时制备的纯镍镀层性能最优;脉冲电源在频率800Hz,占空比80%时制备的纯镍镀层性能最优,并且加入脉冲后镀层性能有了显着的提升。在一定含量范围内,镀液中纳米颗粒含量的添加会使镀层结晶细致,组织更为均匀,镀层硬度也有提高。(2)摩擦磨损试验表明,复合镀层的摩擦系数明显低于快速镍镀层,纳米颗粒的弥散分布使得磨损表面的犁削效应减弱,耐磨性得到改善。同时复合镀层在200~300℃退火后的摩擦系数和磨损率大大降低,随着退火温度的升高,复合镀层磨损机制逐渐由粘着磨损向磨粒磨损转化。高温摩擦磨损试验表明,在300℃时复合镀层摩擦系数最高,而磨损量最少。磨损机制主要是粘着磨损和塑性变形。(3)空泡腐蚀试验表明Ni镀层的空蚀是一个上升逐渐变缓的过程,而n-Al_2O_3/Ni复合镀层存在5 h的空蚀潜伏期阶段,在此阶段复合镀层表面氧含量明显上升,之后空蚀进入了上升阶段,两种镀层开始进入稳定阶段发生在24~48 h之间,这个阶段累计失重率变化很小,累积失重量增大。纳米颗粒的加入提高了镀层的显微硬度,使空蚀机制发生转变,从而有效地改善了Ni镀层的抗空蚀能力,Ni镀层表面的空蚀表现为表层凸起的块状破坏、界面的冲压抹平以及晶层的层状剥离过程。n-Al_2O_3/Ni复合电刷镀层的空蚀过程经过了表面晶团的剥离,界面处裂纹的萌生和扩展以及镀层的坑状破坏。
朱绍峰[9]2012年在《化学沉积镍基合金/纳米TiO_2复合镀层结构与性能研究》文中认为纳米二氧化钛是一种光催化活性很高的半导体材料，具有很好的实用价值。人们采用各种方法，以提高光催化效果。纳米TiO_2悬浮体系存在纳米TiO_2难以分离与回收的问题，限制了其使用。采用化学沉积方法，用金属镀层包覆纳米TiO_2，可以实现对其固载。化学镀镍磷二元合金镀层具有优良的物理和化学性能，在工程上获得了广泛的应用。化学镀镍磷二元合金体系中加入第叁组分，可以使镀层的性能得到很大的提高。在化学镀溶液中加入不溶性颗粒，使之产生共沉积而形成同时具有基质金属和固体微粒两类物质综合性能的复合镀层。由于纳米粒子具有特殊的物理和化学性能，将纳米量级的不溶微粒取代微米颗粒形成纳米复合镀层从而使化学镀层复合了纳米材料的特异功能,如提高硬度、耐磨性和耐蚀性。本文尝试采用电泳－化学沉积两步工艺，提高了复合镀层中纳米颗粒含量。采用溶胶－凝胶方法成功制备了锌掺杂纳米TiO_2，光降解甲基橙溶液实验表明，掺杂浓度为0.8%时，经过500℃热处理后的Zn-TiO_2样品的光催化活性最高。对掺Zn量为0.8%的纳米TiO_2粉末进行渗氮处理，实验表明，Zn和N共掺杂的TiO_2的光催化性能最好，说明Zn与N有协同提高TiO_2光催化性能的作用。镀液组分和操作条件对化学沉积Ni-Zn-P合金的沉积速度和镀层成分均有影响，随着镀液中硫酸锌含量提高，沉积速度下降，镀层中锌含量提高,磷含量下降；随着镀液中次亚磷酸钠含量提高，沉积速度提高，镀层中磷含量提高；随着镀液pH值提高，沉积速度提高，磷含量减少，锌含量提高；随着镀液温度提高，沉积速度提高。镀态下化学沉积Ni-Zn-P合金由非晶态的相和镍的固溶体存在。热处理至400℃时出现Ni_3P相而且已基本完全晶化，至600℃时出现Ni_5Zn_(12)相。在500℃时显微硬度达到最大值HV1210。冲蚀实验结果表明，在流动腐蚀介质中化学沉积Ni-Zn-P合金层质量损失随介质流动速度提高，冲击角度的减小而增加。所获得化学沉积Ni-Sn-P沉积层为非晶态镍锡磷合金。随着镀液中四氯化锡和次亚磷酸钠含量的提高，沉积速度呈上升趋势，镀层中Sn的含量呈增加趋势，P的含量呈下降趋势；pH值在3-6范围内，随着镀液pH值增加，沉积速度成上升趋势；随着镀液温度的提高，沉积速度升高，镀层中磷含量呈下降趋势。冲蚀实验表明，随着冲蚀时间的延长，流体速度的提高，沉积层质量损失不断增加。在冲击角度为60°时，沉积层质量损失存在最大值。通过在化学沉积Ni-Zn-P合金溶液中加入纳米TiO_2粒子，可以获得Ni-Zn-P-TiO_2复合镀层，最佳工艺条件下TiO_2的包覆量为10.76wt%。在相同状态下，化学沉积Ni-Zn-P-TiO_2纳米复合镀层的显微硬度值均高于化学镀Ni-Zn-P合金的硬度。经400℃1小时热处理，复合镀层具有最大的硬度值。化学沉积Ni-Zn-P-TiO_2纳米复合镀层经300℃热处理后质量损失最低，有最好的耐蚀性能。冲蚀实验结果表明，随着介质冲击角度减小，介质流速增加，镀层质量损失增加。在流动介质中化学沉积Ni-Zn-P-TiO_2纳米复合镀层的耐冲蚀性能优于化学沉积Ni-Zn-P合金镀层。采用电泳沉积工艺获得纳米二氧化钛涂层，经随后进行的化学镀获得Ni-P/纳米TiO_2复合镀层。镀态下Ni-P/纳米TiO_2复合镀层是由结晶态和非晶态Ni-P合金及锐钛矿型纳米TiO_2组成的。在相同状态下，由于纳米颗粒的增强效应，复合镀层的显微硬度均高于镍磷合金镀层。由于纳米二氧化钛颗粒均匀的分布在镍磷化学镀层中，使Ni-P/纳米TiO_2复合镀层抗腐蚀性能大大加强。用甲基橙溶液进行的光催化反应表明，Ni-P/纳米TiO_2复合镀层具有较好的光催化效果。
何龙生[10]2014年在《抗积垢镍基合金镀层的制备与性能表征》文中研究说明污垢在工业生产中有巨大的危害,为了清除污垢浪费了大量的人力物力,增加了生产成本,并且在安全方面也存在着巨大的隐患。复合镀层是一种制备复合材料的一种方法。其主要方法是在电沉积或是化学沉积的过程中向镀液中加入一种或多种不溶于镀液的硬质颗粒或有特殊性能的颗粒,使金属在沉积过程中包裹这些颗粒而带入镀层,制备一种具有特殊功能的镀层。本实验根据PTFE(聚四氟乙烯)颗粒本身的自润滑性以及抗各种有机溶剂的特性,在镍基合金镀层中添加PTFE颗粒,制备具有抗积垢能力的复合镀层。本实验采用电沉积复合镀工艺制备了Ni-纳米SiC-PTFE复合镀层与Ni-Fe-PTFE复合镀层,通过加入PTFE颗粒来提高复合镀层的抗积垢能力。通过对搅拌方式、PTFE添加量、镀液温度、电流密度和pH值等工艺参数对复合镀层组织性能影响的研究确定最佳的工艺参数。并用扫描电子显微镜(SEM)分析复合镀层的表面形貌特征；采用X射线衍射仪(XRD)分析复合镀层的相组成；采用微纳米力学综合测试系统分析复合镀层的摩擦学性能；采用显微硬度仪分析复合镀层的显微硬度；采用极化曲线及阻抗测试仪分析复合镀层的耐蚀性能。把制备的复合镀层浸泡在积垢液中进行积垢性能测试。通过对实验数据的分析可知,Ni-纳米SiC-PTFE复合层与Ni-Fe-PTFE复合镀层的最佳工艺参数为：搅拌方式：机械搅拌+超声波搅拌；PTFE添加量:8g/L;温度：60℃；电流密度：3A/dm2(Ni-内米SiC-PTFE复合镀层)、5A/dm2(Ni-Fe-PTFE复合镀层)；pH值：4.0-4.5(Ni-纳米SiC-PTFE复合镀层)、3.0-3.5(Ni-Fe-PTFE复合镀层)。在最佳工艺下制备的Ni-纳米SiC-PTFE复合镀层与Ni-Fe-PTFE复合镀层具有较强的耐蚀性能及较低的摩擦系数。而且添加PTFE颗粒后的复合镀层较未添加PTFE颗粒的镀层抗积垢能力提高1倍左右。
参考文献：
[1]. 镍基摩擦复合镀层的制备与性能研究[D]. 尹玫. 天津大学. 2004
[2]. 电沉积镍基—石墨烯复合材料的制备及性能研究[D]. 颜丙辉. 长春工业大学. 2018
[3]. 镍基纳米SiC复合电刷镀层性能分析[D]. 于永妍. 大连海事大学. 2011
[4]. 超临界镍基石墨烯复合镀层的制备及电化学行为研究[D]. 薛子明. 江苏理工学院. 2018
[5]. 有机小分子修饰碳纳米管及复合镀层的研究[D]. 陈传盛. 湖南大学. 2006
[6]. 电沉积制备镍基复合镀层的研究[D]. 冯筱珺. 沈阳大学. 2018
[7]. 轴承钢表面复合电沉积纳米金刚石镀层的制备工艺研究[D]. 付晓光. 南昌大学. 2008
[8]. n-Al_2O_3/Ni复合电刷镀层的摩擦学性能与空泡腐蚀性能研究[D]. 乔志伟. 中国地质大学(北京). 2018
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