脉冲电刷镀Ni-Co镀层及其硬度的研究

目的优选脉冲参数,获得具有较高显微硬度的电刷镀Ni-Co合金镀层。方法采用脉冲电源制备电刷镀Ni-Co合金镀层,以显微硬度为性能指标,对比考察CoSO_4浓度、电压、频率和占空比对Ni-Co合金镀层的影响,并研究了最优工艺参数下Ni-Co-MoS_2复合镀层硬度随MoS_2浓度的变化情况。结果电刷镀Ni-Co合金镀层的显微硬度随镀液中CoSO_4浓度的升高先增大后减小,当CoSO_4质量浓度为40 g/L时,镀层硬度达到最大值597.4HV。在4~12 V范围内,电压的增大以及占空比的减小,会使镀层硬度增大。随着频率的增大,镀层硬度呈增大趋势;频率达到1200 Hz后,镀层硬度轻微下降。加入一定量MoS_2,复合镀层硬度先增后减。结论在CoSO_4质量浓度为40 g/L、电压12 V、频率1000 Hz、占空比0.5的条件下,制备出的镀层硬度最大。与未加MoS_2的电刷镀Ni-Co镀层相比,Ni-Co-MoS_2复合镀层硬度有所下降;随着MoS_2浓度增加,复合镀层硬度先增大后减小,当MoS_2质量浓度为20 g/L时,复合镀层硬度达到最大值547HV。     

Ni-P-纳米金刚石粉复合电刷镀层的耐磨性研究

研究了纳米金刚石粉对复合电刷镀镀层形成速率、显微硬度和耐磨性的影响;测试了在不同的热处理温度、载荷及金刚石粉含量下复合刷镀层的耐磨性能;分析了复合镀层的磨损机理.结果表明:镀层的磨损体积损失均随热处理温度的升高而下降,并在400℃时达到最小值;载荷增大,磨损体积损失增大;当纳米金刚石加入量为20～30g/L时,镀层的耐磨性最好.复合镀层提高耐磨性的原因在于复合粒子在基体金属表面形成突起,起到了支撑载荷、避免粘着磨损及减小摩擦系数的作用.     

柠檬酸含量对电镀RE-Ni-W-P-SiC复合镀层性能的影响

通过XRD、SEM、EDX等方法,分析了柠檬酸含量对电镀RE-Ni-W-P-SiC复合镀层性能以及结构的影响,并确定了柠檬酸在镀液中的最佳含量。试验结果表明:随着镀液中柠檬酸含量的增加,复合镀层的硬度先增大后减小,在150g/L时达最大值。柠檬酸含量的增加有利于镀层组织细致,但镀层厚度会减小。试验条件下获得的最佳柠檬酸含量为130~150g/L。     

工艺参数对Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响

用电沉积方法在铜表面制备了Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了工艺参数对复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性的影响。结果表明,镀层硬度随阴极电流密度、镀液温度的增大均呈现先增大后减小的趋势;而随镀液中纳米ZrO2的添加量增加,镀层的硬度逐渐增大;镀层的耐磨性随这几个工艺参数的增加先增加后减小;镀层的耐蚀性随着电流密度的升高先下降再升高,随着镀液中纳米ZrO2添加量、镀液温度的增加,镀层的耐蚀性先升高再下降。本工作中最佳的工艺参数为纳米ZrO2添加量8g/L,阴极电流密度3A/dm2,镀液温度50℃左右。     

WC/Co含量对Ni-WC/Co纳米复合镀层腐蚀性能的影响

采用脉冲电沉积制备出Ni-WC/Co纳米复合镀层,研究镀液中WC/Co含量对复合镀层晶体结构、晶粒尺寸和硬度的影响;室温下,通过测试复合镀层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的电化学行为,分析镀层的耐蚀性能。结果表明:随着镀液中WC/Co含量增加,复合镀层平均晶粒尺寸先减小后增大,硬度则是先增大后减小,复合镀层的耐蚀性能是先升高后降低。当WC/Co含量为30 g/L时,复合镀层的平均晶粒尺寸最小,硬度最高,腐蚀电位(E_(corr))较高,腐蚀电流密度(I_(corr))最低,耐蚀性能最佳。     

NiCl2 含量对电沉积 Ni-纳米 TiN 复合镀层过程的影响

目的针对氨基磺酸镍体系镀镍液,优化活化剂NiCl2的用量,提高Ni-纳米TiN复合镀层的性能。方法采用超声-脉冲电沉积工艺制备Ni-纳米Ti N复合镀层,研究NiCl2含量对镀液的电导率及复合镀层的厚度、显微硬度、表面微观形貌等的影响。结果镀液的电导率及复合镀层的厚度、显微硬度均随NiCl2含量的增加呈现先增大、后减小的变化趋势。当NiCl2的用量为30 g/L时,镀液的导电性能最佳,电导率值为61.3 m S/cm,复合镀层的厚度及显微硬度均达到最大值,分别为84μm和760HV,并且复合镀层表面平整光滑,晶粒尺寸最小。结论 NiCl2含量对镀液及复合镀层的性能有很大影响,适量的NiCl2可以防止阳极钝化,提高镀液的导电能力及沉积速率,使复合镀层的厚度增加,显微硬度提高,晶粒细化,微观形貌获得改善,性能提高。适宜的NiCl2用量为30 g/L。     

Ni-Co-Mn合金的电镀工艺优化及与金刚石复合镀的摩擦磨损性能

通过电镀法制备Ni-Co-Mn三元合金并进行工艺优化,同时制备Ni-Co-Mn-金刚石复合镀层,采用硬度、纳米划痕、SEM、EDS、摩擦磨损等分析镀层性能。结果表明:Ni-Co-Mn三元合金电镀最佳主盐配方为Ni SO4 280g/L、Co SO4 11 g/L、Mn SO4 1 g/L;镀液温度低于50℃时镀层易"烧焦",高于60℃时,镀层硬度及结合力下降;当电流密度增大至3 A/dm2时,有利于形成平整致密的镀层;当电流密度超过5 A/dm2时,镀层表面易出现析氢、积瘤等缺陷;最佳电镀工艺条件下的镀层硬度达520.7 HV,膜基结合力达25.52 N;Mn含量越高,镀层硬度越大;Co含量越高,镀层与基体结合越好;Ni-Co-Mn-金刚石复合镀层的硬度达890.2 HV,摩擦因数为0.72,体积磨损率仅为5.46×10-6 mm3/(N·m),金刚石与胎体Ni-Co-Mn合金结合牢固,复合镀层的磨削性好,耐磨性强。     

电刷镀纳米复合镀层的接触疲劳性能研究

利用电刷镀技术制得了镍包覆n-Al2O3粒子的复合镀层.研究了镀层硬度与镀液中粒子含量的关系,并测试了纳米复合镀层的接触疲劳性能.结果表明,镀层的硬度随镀液中粒子含量的增加而增加,到30 g/L时达到最大,随后降低;镀层的接触疲劳寿命较高,能达到1 000 000次.     

镀液成分对静电喷雾喷杆表面Ni-Co镀层与性能影响

采用稳压直流法对静电喷雾喷杆试样进行了Ni-Co电镀,对比研究了镀液成分和退火温度对Ni-Co镀层形貌、物相组成和硬度的影响。结果表明,随镀液中Co SO_4·7H_2O含量的增加,镀层中Co含量呈现逐渐增加的趋势,Co SO_4·7H_2O含量为0~20 g/L时,镀层中Co含量随Co SO_4·7H_2O增多而快速增加,超过这一临界值后,Co含量增速减小;随Co含量的增加,镀层的显微硬度呈先增后降趋势;Ni-36.97%Co为最佳镀层,随着退火温度的升高,镀层的显微硬度呈先增后降的趋势,300℃退火时显微硬度最高。     

纳米金刚石/镍电刷镀复合镀层机械性能研究

本文对普通快速镍镀层和纳米金刚石/镍复合镀层的显微硬度和耐磨性进行了研究,分析了纳米颗粒含量、镀层厚度、加热温度等参数对纳米复合镀层显微硬度及摩擦性能的影响。结果表明:由于纳米金刚石的弥散强化作用,使得复合镀层的硬度和耐磨性大幅提高,摩擦系数明显降低。镀液中纳米金刚石含量约30g/L时,镀层硬度最高为650HV,经过300℃处理,硬度仍能保持在480HV之上。     

S135钻杆钢表面Fe-Ni-W合金镀工艺

利用正交试验,选择温度、主盐浓度等4个因素,通过极差分析,确定了S135钻杆钢电沉积Fe-Ni-W合金镀层的最佳制备工艺,研究了镀液pH值、电流密度以及柠檬酸钠对镀层的组分、显微硬度和沉积速率的影响。结果表明：在本试验的制备条件下,获得的合金镀层结构为非晶态;随着镀液PH升高,镀层显微硬度先增大后减小,沉积速率总体呈下降趋势;镀层沉积速率随电流密度增加也逐渐增大,当电流密度从6 A/dm2增大到15 A/dm2时,合金硬度增加趋势较大,从320 HV到540 HV;当增加镀液中的柠檬酸钠含量,铁和钨均呈现增加趋势,而镍含量却出现下降趋势,同时,镀层硬度先增大后减小,沉积速率逐渐减小。     

电流密度和施镀温度对铝合金表面Ni-SiC-MoS2复合镀层显微组织的影响

目的研究电镀工艺参数中的电流密度和施镀温度对铝合金表面Ni-Si C-MoS_2复合镀层组织形貌及成分的影响。方法利用复合电镀的方法在铝合金上制备Ni-Si C-MoS_2复合镀层。通过扫描电子显微镜、能谱仪以及显微硬度仪,分析不同电流密度和施镀温度下复合镀层的组织结构、成分、界面之间的结合情况以及显微硬度。结果电流密度为4 A/dm2时,镀层与基体的结合差,镀层表面粗糙不平;当电流密度增加到5 A/dm2时,镀层与基体结合紧密,并且镀层表面平整;当电流密度增大到6 A/dm2时,镀层表面平整度变差。施镀温度为40℃时,镀层厚度较薄;施镀温度为50℃时,镀层与基体结合良好,镀层表面平整;当施镀温度上升到60℃时,镀层与基体结合处出现裂纹,镀层质量下降。随电流密度和施镀温度的升高,镀层中Si C和MoS_2摩尔分数先增加后减小,显微硬度先增大后减小。结论采用复合电镀的方法在铝合金表面可以制备出Ni-Si C-MoS_2复合镀层,当电流密度为5 A/dm2、施镀温度为50℃时,制备出的Ni-Si C-MoS_2复合镀层表面平整,厚度均匀,Si C与MoS_2摩尔分数可分别达到10.40%和0.77%。复合镀层的显微硬度与其Si C含量成正比,最高可达357.7HV0.01,是基体合金硬度的3.7倍。     

纳米Al2O3颗粒含量对Ni-Co基纳米复合电刷镀层的组织和性能影响

采用电刷镀技术制备了不同Al2O3颗粒含量的合金纳米复合电刷镀层,采用扫描电镜、硬度测试仪和摩擦磨损试验机测试了纳米Al2O3颗粒含量对镀层的组织和性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,电刷镀层沉积速度降低、表面形貌平整,显微硬度先提高而后减低,磨痕深度先减小后增大,摩擦系数先减小后增大。当镀液中纳米Al2O3含量为20g/L时,镀层具有最优的组织和性能。     

镍-硼/金刚石超薄切割片的制备与性能

在氨基磺酸镍体系电镀液中添加不同浓度的三甲胺硼烷(TMAB),在阴极自旋转状态下利用复合电沉积方法制备不同质量分数的硼的镍-硼/金刚石切割片,探究镀液中不同质量浓度的TMAB对切割片晶体结构、硬度、耐磨性的影响。结果表明:阴极自旋转状态下制备的镍-硼/金刚石切割片中金刚石分布均匀;随TMAB质量浓度增加,镀层的晶粒尺寸减小、硬度增加、耐磨性提高。当TMAB质量浓度为3.0 g/L时,镀层基质金属的晶粒尺寸最小为6.84 nm,硬度最大为2 453.6 HV,磨损量最小为1.7×10-2 mm3,磨损宽度最小为665.4 μm。用厚度为28.3 μm的镍-硼/金刚石切割片切割(111)晶面的N型单晶硅片,硅片切割槽宽度为35.3 μm,切缝比为1.25,最大崩边尺寸为3.1 μm。      

无铵助镀剂条件下氯化镍对锌层厚度及组织结构的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对角钢在氯化镍含量不同的无铵助镀剂中助镀获得的镀层进行了镀层金属间化合物层形貌和镀层厚度的分析。结果表明,在一定范围内,随着氯化镍含量的增加,获得的镀层厚度不断减小,当氯化镍含量增加到6g/L时镀层厚度不再随氯化镍含量的增加而减薄,氯化镍含量增加到6~8g/L时镀层最薄,氯化镍含量为4~8g/L时能获得厚度适中的镀层;氯化镍含量对镀锌层的形貌有影响,随着氯化镍含量的增加金属间化合物层中的ζ金属间化合物层减薄,晶粒尺寸减小。Γ和δ金属间化合物变化不明显。     

络合剂对铝基化学镀Ni - Cu -P合金性能的影响

本试验研究了酒石酸钾钠对铝基化学镀Ni - Cu -P合金性能的影响.结果表明,镀屡沉积速率、镀层显微硬度及耐腐蚀性能均随酒石酸钾钠含量的增加先增大后减小;酒石酸钾钠最佳质量浓度为10g/L时,沉积速率高达1.78×10-3g/(cm2·h),显微硬度为415HV,自腐蚀电位为-0.581V,自腐蚀电流为1.389e-6A,此时镀层综合性能最好.酒石酸钾钠浓度为10g/L时,得到的镀层光滑致密,沉积颗粒均匀,综合性能良好.成分分析可知,镀层各成分的质量分数分别为W(Ni)84.01％,W(Cu)4.71％,W(P) 11.28％.     

Ni/Y2O3纳米复合刷镀层组织及性能研究

应用电刷镀技术制备了Ni/Y2O3纳米复合刷镀层,采用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计对镀层的组织形貌、成分、硬度进行测定和分析。结果表明:镀层中纳米Y2O3颗粒分布均匀;复合镀层与基体结合紧密;随着镀液中纳米颗粒含量的增加,镀层形貌变得细密、均匀,硬度不断提高,当纳米Y2O3颗粒含量为15g/L时,镀层形貌最为平整致密,硬度达到峰值(6017MPa)。当纳米Y2O3颗粒含量大于15g/L时,随纳米颗粒含量的增加,镀层组织变得粗大,硬度逐渐降低。     

Ni/P金刚石化学复合镀层性能与组织研究

本文研究了金刚石含量、热处理温度、表面活性剂种类等因素对Ni-P-金刚石复合镀层的显微硬度与耐磨性能的影响;采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合镀层的表面形貌及组织结构进行了分析。结果表明:在化学镀层中共沉积金刚石微粉能显著提高镀层的耐磨性;各工艺因素对复合镀层显微硬度与耐磨性的影响程度各不相同,热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响最大;当镀液中金刚石微粉含量为2 g/L、热处理温度400℃、表面活性剂为SHP其含量为1∶15时,复合镀层的耐磨性能最好。与Ni-P化学镀层相比,金刚石复合镀层的耐磨性提高50%。     

第三代汽车钢合金化热浸镀锌层的组织与性能研究

采用热浸镀的方法制备了不同Ti含量的Zn-0.5Al-xTi(A系列)和Zn-5Al-xTi(B系列)镀层,对比分析了Ti含量对镀层显微组织、硬度、镀层厚度和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Ti含量增加,A系列和B系列镀层的表面晶粒尺寸都呈先减小而后增大的特征;相同Ti含量下,B系列镀层表面麻点相对A系列镀层表面更少、表面质量更好。随着Ti含量的增加,A系列和B系列镀层表面硬度呈现先增加而后减小的特征,A系列和B系列镀层分别在Ti含量为0.07wt%和0.10wt%时表面硬度取得最大值,且B0.10镀层表面显微硬度高于A0.07镀层。随着Ti含量增加,A系列镀层厚度先减小后增加,而B系列镀层厚度呈现逐渐减小特征。随着Ti含量的增加,镀层的盐雾腐蚀速率与全浸腐蚀速率的变化趋势基本相同,即随着Ti含量增加,A系列镀层的腐蚀速率先增加后减小然后又增加,B系列镀层镀层的腐蚀速率先减小而后增加。在相同Ti含量下,B系列镀层的耐腐蚀性能都优于A系列镀层的,且B0.10镀层具有最佳的耐腐蚀性能。     

镀液成分对等离子电沉积镍镀层的影响

通过对镀镍液成分的改变、SEM观察、称重测量和硬度对比等方法确立了在等离子电沉积作用下,主盐和添加剂的种类及含量对镀层的结构、生长速度、表面硬度的影响规律。结果表明,以NiSO4为主盐的镀液,其含量不可过高,在100 g/L为宜,含量过高会导致表面结构疏松,镀层硬度下降;以NiCl2为主盐的镀液主盐含量可维持较大值在150～200 g/L,镀速和镀层硬度随主盐含量增加而增加;以C6H5O7Na3为添加剂的镀液,随C6H5O7Na3的含量增加镀层可逐渐变得致密,镀速先增加后减少,硬度则逐渐得到提升;以C12H25SO4Na为添加剂的镀液,随C12H25SO4Na含量的增加,镀层的生长速度变化不大,硬度却有逐步缓慢下降的趋势。