添加剂和电流密度对镍钴合金电铸层组织结构的影响

研究了添加剂、电流密度对镍钴合金电铸层应力和钴含量的影响。采用SEM、能谱仪和X射线衍射分析了添加剂和电流密度对铸层形貌及微观结构的影响。结果表明:添加剂TN2能够使铸层产生压应力;TN3能够使铸层产生张应力,TN3与TN2配合使用,能够使铸层应力达到平衡值零。电流密度增加时,当电流密度小于6A/dm2时,铸层应力随之增加;当电流密度大于6A/dm2时,铸层应力随之减小。添加剂对铸层钴含量影响不明显而电流密度对铸层钴含量的影响较明显;TN2,TN3的加入能够使铸层更平滑、晶粒细致紧密。添加剂TN2对衍射峰(200)影响较大,对晶面具有一定的选择性;添加剂TN3对晶面具有较强的选择性,易在(200)面吸附,抑制其生长,此时晶体的生长方向主要为[100]。随着电流密度的增大,衍射峰出现宽化的趋势。     

磁场作用下微电铸工艺参数对铸层表面形貌的影响

为了探讨磁场作用下电铸工艺参数对单面覆铜板表面铸层显微形貌的影响,以铸层的显微硬度为指标,采用正交试验优选了微电铸工艺参数,探讨了磁场强度、电流密度以及超声功率对铸层表面形貌的影响规律,确定了磁场作用下制备高硬度且铸层平整、致密的最优工艺参数。结果表明：施加磁场后,金属离子受到磁流体力学效应对电铸过程产生影响;随着磁场强度的增大,铸层晶粒逐渐得到细化,形状更加规则;随着电流密度、超声功率的增大,铸层晶粒均呈现出先细化后粗化的规律。磁场强度0．6T、电流密度2A／dm2、超声功率240W、占空比20％下所得铸层晶粒粒径均匀,表面平整致密,显微硬度较高,具有良好的综合性能。     

喷射电沉积Ni及Ni-ZrO2复合镀层的表面形貌和硬度

采用喷射电沉积技术在45钢基体上制备了Ni及Ni-ZrO2复合镀层,并对各种镀层进行扫描电子显微镜(SEM)表面形貌观察、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)晶粒尺寸测定以及镀层显微硬度测定。比较了不同电流密度、温度和纳米颗粒浓度对镀层表面形貌和硬度的影响规律。结果表明:电流密度由0.55A/cm2提高到1.00A/cm2后,镀层表面越粗糙,晶粒尺寸由15nm增大到23nm,显微硬度由571HV降低到364HV;温度由20℃升高到50℃后,表面呈现先变粗糙后变平整趋势,且镀层中Ni含量上升,Fe含量下降,镀层硬度由551HV降低到364HV;ZrO2纳米颗粒质量浓度由0g/L提高到25g/L时,表面仍呈现先变平整后变粗糙趋势,镀层晶粒尺寸由22nm降低到13nm,硬度由384HV提高到521HV。     

喷射电沉积Cu-Al2O3复合电铸层性能研究

利用喷射电沉积工艺制备了Cu-A l2O3纳米复合铸层,分析了纳米A l2O3颗粒添加量,阴极电流密度以及电铸液喷射速度对复合电铸层中纳米颗粒复合量的影响,采用扫描电镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)对复合电铸层的微观形貌和铸层成分进行了分析,研究了复合电铸层中纳米颗粒复合量对其显微硬度的影响。结果表明,铜沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50 nm;纳米A l2O3颗粒在沉积层中的复合量可达14.43(at%);纳米复合铸层的显微硬度有明显提高,约为普通粗铜的10.5倍.     

高性能微细电铸的实验研究

将纳米稀土La2O3作为添加剂,研究其在微细电铸镍工艺过程中的影响.采用SEM等现代分析手段对微细铸层微观结构和性能进行了测试.结果表明:纳米La2O3能够在阴极沉积表面发生特性吸附,具有增大阴极极化,细化微细电铸层晶粒,获得的微细铸层的显微硬度和耐磨性等力学性能比普通电铸层有大幅度的提高.     

电镀NiCoCe合金层的制备及耐蚀性能研究

镍镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性,单纯的镍镀层易存在孔隙、晶粒粗大等缺陷,在镀镍时加入少量稀土元素可以显著提高镀层的性能.为此,通过改变电镀液成分和电流密度,在Q235基底上电镀形成一系列NiCoCe合金层,通过浸泡试验及电化学试验评价表面处理前后耐蚀性能的变化.结果 表明:添加0～0.4 g/L Ce元素可以通过细化晶粒有效增强镀层的耐蚀性,当电流密度小于0.04 A/cm2时,电流密度的增加可以使镀层中的晶粒细化,提高镀层的致密性和耐腐蚀性.当Ce元素的添加量为0.4 g/L,电流密度为0.03 A/cm2,电镀温度为50℃时,试验效果最佳.     

金刚石工具用电沉积纳米镍层的制备及性能

为了提高电镀金刚石工具的质量,采用脉冲电沉积纳米镍作为其胎体材料.在对其显微结构、晶粒尺寸、显微硬度及抗拉强度的测试基础上,确定了制备工具合适的电镀工艺参数.结果表明,在恒定脉冲模式下(脉冲导通时间2 ms,脉冲断开时间45 ms),镀层晶粒尺寸随电流密度的上升而明显下降,硬度与强度则显著上升,当电流密度超过8 A/dm2时,抗拉强度开始急剧下降而硬度保持6 kN/mm2 的高位基本不变,当超过12 A/dm2 时,硬度也开始下降.同时得到最大硬度与强度时材料的晶粒尺寸大约为20 nm,由其制出的工具切割使用寿命比普通Ni-Co胎体材料工具高20.2%.     

电流密度对刀具上喷射电沉积CoNiCrC涂层组织及摩擦性能的影响

以Cr_3C_2颗粒作为增强体,通过喷射电沉积的方法在刀具上制备得到CoNiCrC涂层。对比了不同电流密度下的Cr_3C_2颗粒沉积量,并对CoNiCrC涂层微观组织结构、硬度、元素含量、耐磨能力进行了测试。研究结果表明:随着电流密度的提高,Co含量减小,Cr_3C_2比例先升高再减小,40 A/dm~2时颗粒含量提高至12.1%。涂层跟基体间达到了良好结合状态,生成了致密的组织结构。此时在涂层内形成了密排六方结构的Co晶体与Cr_3C_2相,电流密度提高并未对涂层物相相结构产生影响。逐渐增大电流密度,CoNiCrC涂层发生了硬度先上升再下降。当电流密度40 A/dm~2时,涂层硬度增大至586 HV。提高电流密度后,涂层发生了磨损体积先降低再增大。当电流密度为40 A/dm~2时,涂层达到了最低磨损体积。涂层内添加Cr_3C_2颗粒获得了更强弥散增强作用,能够更好地抵抗摩擦作用。     

添加剂对脉冲电沉积纳米晶锌镀层性能的影响

通过向电镀溶液中加入有机添加剂的方法在硫酸盐体系中制备纳米级锌镀层.采用极化曲线研究了有机物添加剂对锌沉积行为的影响,并用XRD和SEM对镀层结构和形貌进行表征.研究表明,当脉冲导通时间为4 ms,关断时间为8 ms,脉冲峰值电流密度为2 A/cm2时,以苄叉丙酮和硫脲为主光亮剂,含量分别为0.5 g/L,可制备出光亮致密的纳米级锌镀层,平均晶粒尺寸为43 nm.镀层晶粒细化的主要原因是有机添加剂的加入提高了锌的沉积过电位,使锌晶核的形成速度变快而长大速度变慢.     

添加剂及电源波形对镍钴合金电铸液分散能力的影响

通过正交试验研究了添加荆TN1、电源波形(全波、半波、直流)、电流密度和pH值对镍钴合金电铸液分散能力的影响.结果表明,添加剂TN1的加入可以很大程度地提高分散能力;电源渡形为全波时分散能力最好.添加剂TN1提高分散能力的原因主要是提高了阴极极化和降低了高电流密度区的电流效率;电源波形影响铸液分散能力主要是由于它对溶液导电性和电流效率有影响.添加剂和波形对分散能力的影响实质上是对双电层影响的结果.     

电流密度和添加剂对镁合金电化学磷化膜耐蚀性的影响

电化学磷化可以快速获得磷化膜,提高镁合金的耐蚀性,目前就电化学磷化工艺条件对膜层的影响研究尚不深入。为此,采用扫描电镜和电化学方法研究了电流密度和添加剂对镁合金电化学磷化膜耐蚀性的影响。结果显示：电流密度为4．oA／din。时基础磷化液中所得磷化膜表面致密均匀,具有良好的耐蚀性;以0．5g／L酒石酸和5．Og／L磷酸二...     

块体纳米晶Ni-Fe合金的制备及表征

采用直流电沉积方法制备块体纳米晶镍铁合金材料,经过工艺参数和成分的优化,提出可连续施镀,并有很高镀厚能力及晶粒尺寸、晶粒结构和合金成分可控的电沉积工艺配方及工艺方法,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）等检测设备进行分析和表征,结果表明,获得的块体纳米晶镍铁合金材料表面光滑致密、结构均匀,材料平均晶粒尺寸在25nm左右。最佳工艺参数为：电流密度Dk=5～dm2,pH值3．5,温度60℃。     

阴/阳极电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜耐蚀性的影响

为了弄清铝合金微弧氧化重要参数对其耐点蚀和微硬度的影响,在氢氧化钠和硅酸钠溶液中,保持阳极电流密度为15A/dm2,制备了阴/阳极电流密度比在0.6～0.8之间的铝合金微弧氧化陶瓷膜.结果表明:阴/阳极电流密度比对陶瓷膜的抗点腐蚀性和硬度有很强的影响;不同阴/阳极电流密度比所制备的陶瓷膜微观结构差异较大,陶瓷膜抗点腐蚀性和硬度的不同是由这种微观结构差异所引起的.     

脉冲电镀Ni-P合金工艺及镀层的耐蚀性能

采用脉冲电镀法通过改变平均电流密度和占空比制备了Ni-P合金镀层,利用SEM观察了镀层的表面形貌,用螺旋测微仪测试了镀层的沉积速度,并通过盐水浸泡试验和极化曲线测量考察了镀层的耐蚀性能,以获得最佳的脉冲电镀参数。结果表明:平均电流密度为3 A/dm2、脉宽ton为2 ms时,镀层沉积速率较好;占空比为1∶5时镀层表面晶粒细化效果较好,表现出优异的耐腐蚀性能。     

电沉积法制备碳纳米管/黑镍复合涂层的光学与结构特性

利用复合电沉积的方法在钛合金基体上成功制备出具有优异光学性能的碳纳米管／黑镍复合涂层, 并研究了复合涂层的微观形貌、光学性能以及镀液中碳纳米管浓度和电镀电流密度对光学性能的影响。实验结果表明: 相较于传统电镀方法获得的单一黑镍涂层, 复合涂层的晶粒尺寸明显减小, 形成多孔结构, 表面粗糙程度明显增加。复合涂层对300~2300 nm范围内的入射光吸收率达到98%左右, 在2.5~20 μm范围内的红外吸收率达到94%, 远远高于传统单一黑镍涂层。复合涂层的太阳吸收比会随着镀液中碳纳米管浓度与电镀电流密度的增加呈先增大后减小的变化规律。     

铝合金微弧氧化电流密度的临界条件研究

为了改进微弧氧化能耗高、处理效率低的问题,以6061变形铝合金为试验材料,2%磷酸盐溶液为导电介质,在25 ℃下,利用MAO200/750微弧氧化设备对微弧氧化的电流密度和起弧时间、起弧电压和试样面积、起弧电压与占空比以及起弧时间与占空比等之间的关系进行了研究.结果表明:本工艺条件下,铝合金微弧氧化的临界电流密度为0.2 A/dm2;起弧电压随试样面积的增加而呈正比增加;起弧时间随着占空比的减小而缩短;占空比越小,起弧电压越高.     

钢线材硫酸盐体系电镀纳米晶锌镀层工艺研究

为了克服传统线材高速电镀锌工艺存在的镀层耐蚀性能差问题,研究了硫酸盐电镀纳米晶锌镀层的工艺.采用场发射扫描电子显微镜、透射电镜和X-射线衍射技术对镀锌层的表面形貌及晶粒尺寸进行了表征,利用极化曲线和线材缠绕试验对纳米晶锌镀层的耐蚀性能和延展性能进行了研究.结果表明:在基础硫酸盐镀液体系中,仅通过改变脉冲电镀参数并不能得到纳米晶锌镀层;而在含有唯一添加剂(晶粒细化剂1 g/L)的基础硫酸盐镀液体系中,通过对双脉冲电镀参数的优化,得到了平均晶粒尺寸为31 nm,结晶细密、平整、光亮的纳米晶锌镀层;该纳米晶锌镀层在低碳钢板材和线材表面重现性良好;纳米晶锌镀层的耐蚀性能优于传统粗晶锌镀层,且具有良好的延展性.     

磁/电场约束下钛合金表面羟基磷灰石/TiO_2复合生物涂层的制备

用恒电位阳极氧化法分别以硫酸和磷酸为电解液,在钛合金基体上制备出具有不同孔径大小和不同晶型的TiO2涂层. 外加磁场条件下,在TiO2涂层上电沉积形成纳米羟基磷灰石涂层.当垂直电场方向施加1T磁场时,在洛伦兹力影响下生长成羟基磷灰石生长成长度大约为200nm,直径大约为50nm的棒状晶粒;在磁场平行于电场的条件下,生成直径为50-70nm的粒状晶粒.纳米羟基磷灰石与多孔TiO2涂层之间几何形貌的匹配程度,影响复合涂层与钛合金基体的结合强度.当TiO2涂层的孔径大约为100 nm时,棒状羟基磷灰石晶粒与钛合金基体间的锁合更牢固,结合力更强.     

直流电沉积纳米晶铁-镍-铬合金箔工艺、性能及其机理研究

在含三价铬的水溶液中,以氨基乙酸(gly)为配位剂,直流电沉积制备出Fe-Ni-Cr合金箔,研究了电流密度、铬盐浓度对合金箔成分的影响;采用扫描电子显微镜和X射线衍射对合金箔进行表征,并对合金箔的各项性能进行了研究;采用电化学方法对铬电沉积机理进行初探.确定直流电沉积Fe-Ni-Cr合金箔的最佳工艺条件为:电流密度为15A/dm2,铬盐质量浓度为50 g/L,温度为60℃,pH值为1.5.在此条件下可获得厚度为20～30 μm光亮、无裂纹的合金箔,其中Cr、Fe和Ni的质量分数分别为4％～6％、60％～65％、30％～35％.合金箔微观形貌为紧密堆砌的不规则板块状小晶粒;合金箔为纳米晶结构,晶粒尺寸在纳米范围内,主相是Cr与α-Fe或γ-Fe形成的间隙固溶体;合金箔中Cr含量提高,硬度、电阻及耐蚀性均随之提高.通过理论计算gly-Cr3+还原沉积的标准活化能为35.6kJ/mol,该过程由电子转移步骤控制.     

Study of the corrosion behavior of zinc and Zn–Co alloy electrodeposits obtained from alkaline bath using direct current

The corrosion behavior of Zn and Zn–Co alloy electrodeposits that were obtained from weakly alkaline glycine solutions has been studied. SEM, EDS and XRD were used to study surface morphology, chemical composition and phase structure of the coatings. Corrosion behavior of Zn and Zn–Co alloy coatings was studied by using potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 3.5 wt.% NaCl solution. The results showed that increasing current density during deposition, increases cobalt content of the coating. It was also shown that increasing current density, up to 15 mA cm⁻², decreases the grain size and further increase in current density increases the grain size of the deposit. It was also noticed that corrosion resistance of deposits was highly influenced by the composition and morphology of the coatings. Zn–Co deposit containing 0.89 wt.% Co showed the highest corrosion resistance due to its single phase structure and its finer morphology.