Ni-ZrO2复合镀层的腐蚀摩擦学性能研究

用电镀方法制得Ni-ZrO2复合镀层,研究电镀Ni-ZrO2复合镀层的结构以及其硬度、耐磨性、抗腐蚀性与电镀电流密度的关系。结果表明：复合镀层的显微硬度比纯镍镀层硬度成倍提高,复合镀层耐磨性比镍镀层提高20％以上;抗腐蚀性提高70％以上。X射线衍射结果显示,复合镀层由Ni及非晶ZrO2组成。Ni相为面心立方晶体结构,晶格常数为0．353nm,小于纯镍镀层,晶粒尺寸为23．8nm,大于纯镍镀层。     

纳米复合镀层的制备及性能研究

以铁片作为基材,采用电镀工艺制备Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了温度、pH值、时间及ZrO2的质量浓度对复合镀层性能的影响。通过实验得出最佳的工艺参数为:ZrO21.5g/L,pH值4～5,50℃,60min。采用扫描电子显微镜观察复合镀层的微观形貌,并通过XRD分析其相组织成分。结果表明:复合镀层表面光亮,微粒均匀、细小;其相组织成分主要为Ni,ZrO2和Ni-ZrO2。     

脉冲电沉积Ni-ZrO2复合镀层形貌的研究

着眼于优选电沉积工艺条件,以期制备出良好形貌的复合镀层,系统考察了峰值电流密度、占空比和微粒的质量浓度对脉冲电沉积Ni-ZrO2复合镀层形貌的影响。结果表明:Ni-ZrO2复合镀层的形貌质量随峰值电流密度的增加和微粒质量浓度的升高呈现出先改善后恶化的趋势,但随占空比的增大逐渐变差。在峰值电流密度7A/dm2,占空比20%,微粒的质量浓度20g/L的条件下,所得Ni-ZrO2复合镀层的形貌质量最优。     

Ni-ZrO2复合镀层的结构表征

采用复合电沉积制备Ni-ZrO2复合层。采用X-射线衍射检测ZrO2的加入对镍镀层结构的影响,如衍射峰的强度、金属电沉积时晶粒的择优取向。测试表明,Ni和ZrO2各自在特定的角度分别出现其独特的衍射特征峰,互不干扰,镀层中ZrO2含量增高,衍射强度变强。ZrO2在镀层的掺杂,镀层的晶粒尺寸由29.29 nm降至21.78 nm,镀层晶粒细化。     

ZrO2微粒与基质金属及溶液间相互作用的研究

介绍了Ni-ZrO2复合镀工艺配方。通过镀液中ZrO2微粒的Zeta电位分析以及ZrO2微粒质量浓度对镀液pH的影响研究,探讨了微粒与镀液间的相互作用。分别通过纯镍镀层和Ni-ZrO2复合镀层的X-射线衍射实验及SEM形貌分析,研究了微粒与基质金属间的相互作用。结果表明,镀液中的pH随着ZrO2质量浓度的增加而增大;ZrO2微粒因吸附镀液中的H^＋而带正电,有益于其阴极扩散,从而增加镀层中粉体的含量;ZrO2微粒与基质金属间不是简单的机械混合,而是存在相互作用。而且,它的存在改变了基质金属镍的择优取向,也细化了金属镍的晶粒。     

Ni-ZrO2纳米微粒复合镀层性能研究

采用正交试验对Ni-ZrO2纳米微粒复合电镀中影响镀层硬度和耐蚀性等性能的电流密度、镀液温度、极间距、ZrO2纳米微粒质量浓度等因素进行了实验研究,并测定了镀层的形貌、结构、硬度、耐蚀性和结合强度.结果表明Ni基纳米微粒ZrO2复合电镀可以改变镀层的硬度及耐蚀性,且有较好的结合强度.实验研究条件下最优工艺条件为:θ为4...     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层耐蚀性的研究

用静态浸泡实验法研究了镍镀层和Ni-ZrO2纳米复合电铸层在质量分数分别为10% HCl溶液和10% H2SO4溶液中的耐蚀性.用SEM观察了各种样品腐蚀后的表面形貌,分析了纳米ZrO2微粒复合量对复合电铸层耐蚀性的影响,同时对纳米复合电铸层的腐蚀机理进行了初步探讨.结果表明,脉冲纳米复合电铸层的耐蚀性明显优于相同条件下制备的镍镀层,镀液中纳米ZrO2悬浮量对提高纳米复合电铸层耐蚀性有一定程度的影响.     

Ni-Al2O3复合镀层的腐蚀摩擦学性能研究

用电镀方法制得Ni-Al2O3复合镀层,研究电镀Ni-Al2O3复合镀层的结构以及其硬度、耐磨性、抗腐蚀性与电镀电流密度的关系。结果表明:复合镀层的显微硬度比纯镍镀层硬度成倍提高,复合镀层耐磨性比镍镀层提高20%以上;抗腐蚀性提高70%以上。X射线衍射结果显示,复合镀层由Ni及非晶Al2O3组成,Ni相为面心立方晶体结构,晶格常数为0.353nm,小于纯镍镀层,晶粒尺寸为23.8nm,大于纯镍镀层。     

Ni-ZrO2复合电镀工艺的研究

研究了Ni-ZrO2复合镀液体系中微粒与镀液间的相互作用.镀液中的电解质NiSO4和NiCl2对ZrO2纳米微粒在复合镀液中的悬浮稳定性有很大影响.阴极极化曲线表明纳米微粒的加入改变了基质金属电沉积的过程.以高分子聚电解质作为分散剂,利用其在微粒之间形成的空间位阻效应,减弱镀液中离子对微粒的聚沉作用,得到了均匀分散的ZrO2纳米微粒的复合镀镍溶液,并对各种镀层的形貌和硬度进行了分析.     

电沉积Ni-TiB2复合镀层性能的研究

用复合电沉积方法制备Ni-TiB2复合镀层.与纯Ni镀层对比,考察了TiB2对复合镀层显微硬度、摩擦磨损性和耐蚀性的影响.结果表明:当镀液中TiB2的质量浓度为25 g/L时,复合镀层维氏硬度达到6 400 MPa,较纯Ni镀层5200 MPa增加了23%左右;当镀液中TiB2的质量浓度为15 g/L时,测试条件下复合镀层磨损质量为0.11 mg,耐磨性比纯Ni镀层提高了约5倍;当镀液中TiB2:的质量浓度为15 g/L时,在3.5%的NaCI溶液中测得复合镀层Jcorr为1.123μA/cm2,为纯Ni镀层的25%左右,其耐蚀性也得到了提高.     

工艺参数对Ni-SiC复合镀层的影响

采用复合电镀工艺制备了Ni-SiC复合镀层,研究了电流密度、镀液温度、pH、镀液中SiC、十二烷基硫酸钠和硫酸钴质量浓度对镀层中SiC的影响。确定了最佳工艺参数,Jκ为1.2A/dm2,θ为40℃,pH为4.2,20g/L SiC,0.1g/L十二烷基硫酸钠,采用该工艺可以获得复合镀层中SiC质量分数较高且镀层结合力较好的复合镀层。     

AZ91D铸造镁合金微弧氧化/化学镀镍层与基体间界面结合研究

以AZ91D铸造镁合金为研究对象,对镁合金进行微弧氧化/化学镀镍进行处理获得了优良的复合镀层,试验分别测试了复合镀层的相组成、沉积速率和结合力。结果表明:随着Ni2+/H2PO2-比值的减小,复合镀层的非晶态结构越来越明显,当Ni2+/H2PO2-比值大约为2.7时,复合镀层沉积速率最大;当Ni2+/H2PO2-比值为1时,复合镀层与基体间结合力最大,而比值为0.5时,二者间结合力最小。     

化学复合镀Ni-Mo-P合金基镀层耐蚀性研究

对随热处理温度升高Ni-Mo-P、(Ni-Mo-P)-Al2O3及(Ni-Mo-P)-聚苯硫醚镀层的耐蚀性能变化作了对比研究;并对(Ni-Mo-P)-聚苯硫醚镀层进行表面复合涂敷,研究了涂敷后试样的截面形貌及其耐蚀性,结果表明,(Ni-Mo-P)-聚苯硫醚镀层耐蚀性良好,高温(85℃)10％H2SO4腐蚀速率为Ni-Mo-P镀层的1／3;复合涂敷层具有极良好的耐蚀性,涂敷层与镀层间无明显间隙。     

Ag—MoS2复合镀层性能研究

本文对Ag-MoS_2复合镀层的特性,如表面形貌、镀层硬度、耐磨性和电性能等进行了研究.试验结果表明Ag-MoS_2复合镀层和纯Ag镀层相比,在表面形貌上无多大区别。它的硬度提高约20％～30％;摩擦系统减小24％～40％。磨损量减少10％～15％。寿命试验1万次后,纯Ag镀层的刀头磨损率为67％,而Ag-MoS_2复合镀层的刀头仅为10％。寿命试验1.5万次后,纯Ag镀层的接触电阻为9～34mΩ,而Ag-MoS_2复合镀层为7～22mΩ。     

电刷镀n-Al2O3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。     

不同类型化学镀镍层耐磨性的研究

采用化学镀方法分别制取了酸性Ni-P镀层、碱性Ni-P镀层,以及Ni-W-P合金镀层和Ni-P-MoS2复合镀层：并将Ni-P-MOS2复合镀层在400℃热处理1h以考察热处理对镀层耐磨性的影响。对上述5种镀层逐一进行组成成分测定、镀层硬度测试和磨损试验。试验结果显示在该5种镀层中,Ni—W—P镀层硬度最高;热处理后的Ni—P-MoS2复合镀层磨损量最小,摩擦系数仅0．089,耐磨性最佳,其中MoS2的添加能起到减磨的作用。     

电沉积RE-Ni-W-B多元复合镀层性能研究

研究了镀液组成及工艺参数对电沉积RE Ni W B复合镀层硬度和沉积速度的影响,以及不同热处理温度下复合镀层硬度、磨损率及抗氧化性的变化规律。结果表明:在最佳工艺条件下,复合镀层的沉积速率为5 13μm/h,硬度为667HV。采用X射线能谱仪测试镀层成分表明,RE Ni W B复合镀层中各成分的质量分数分别为wW=0 49%,wB=1 17%,wCe=1 99%。热处理温度对复合镀层硬度、磨损率及抗氧化性有较大的影响,热处理温度提高,复合镀层的硬度先增加后降低,磨损率先降低后增加;当热处理温度为400℃时,硬度和磨损率分别达到最大值和最小值,即1087HV和0 64mg/(cm2·h);复合镀层的氧化增重随热处理温度的增加而增加,当热处理温度低于400℃时,镀层的氧化增重较小,热处理温度高于600℃,复合镀层的氧化增重大幅度增加。     

SiO2质量浓度对Au-SiO2复合镀层结构与性能的影响

采用复合电镀技术制备了A u-S iO2纳米微粒复合镀层,研究了镀液中S iO2纳米粉体的浓度对A u-S iO2纳米微粒复合镀层结构与性能的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDX)对复合镀层进行了表面形貌和能谱分析,使用X-射线衍射仪(XRD)测试分析了粉体对金镀层组织结构的影响。结果表明,随着镀液中S iO2浓度的增加,镀层中S iO2含量与镀层硬度随之增加,在镀液中S iO2质量浓度为15 g/L时,两者出现最大值;另外S iO2粉体的加入细化了复合镀层的结晶结构。     

复合搅拌电沉积Ni-Al2O3的研究

施加空气-磁力复合搅拌电沉积制备Ni-Al2O3复合镀层,并研究了电流密度对共沉积速率、电流效率及所得复合镀层形貌的影响。结果表明:复合搅拌状态下,共沉积速率随电流密度的增加而加快,而电流效率随电流密度的增加先升后降;采用适宜的电流密度,可制得形貌状况良好的Ni-Al2O3复合镀层。     

纳米复合镀层的研究历程

总结了纳米复合镀层的研究结果,纳米复合镀层具有硬度高、耐磨损和耐腐蚀的特性,一些纳米复合镀层还具有自润滑性、光催化活性、良好的电接触性及耐高温等性能。纳米复合镀层的基体材料主要是金属镍,还有铜和锌等。纳米粒子材料包括SiC、SiO2、CeO2、金刚石、碳纳米管、Al2O3、Si3N4、TiO2、PTFE、MoS2、WS2、石墨、ZrO2、La2O3、Cr、Ag及Si微粒等。目前,纳米复合镀层的制备技术还不成熟,需要进行更深入的研究。