镍-碳化钨复合电沉积过程的研究

研究了耐磨性Ni-WC复合镀层的共沉积过程,讨论了镀液中WC微粒的悬浮量、电镀时的温度、阴极电流密度及镀液的pH值对复合镀层中WC共沉积量的影响。结果表明,选择适当的共沉积参数,可制备出WC微粒弥散均匀的耐磨复合镀层;Ni-WC共沉积机理符合Guglielmi两步吸附模型.其速度控制步骤为强吸附步骤。     

电刷镀纳米Ni-P-SiC复合镀层性能的研究

纳米微粒加入镀液可提高镀层的性能,用电刷镀方法制备了纳米SiC/ Ni-P复合镀层,测试了纳米SiC微粒添加量对复合镀层的硬度、耐磨性的影响,探讨了纳米SiC微粒复合镀层的强化机制及Ni-P晶化过程中的强化作用.结果表明,采用电刷镀制备工艺,能在一定程度上改善纳米微粒在镀液中的分散均匀性并能提高复合镀层性能.在Ni-P合金镀液中适量添加纳米SiC微粒(7～10 g/L),纳米SiC微粒在形成复合镀层时能起到硬质点的强化作用,同时在Ni-P晶化过程中还能在细化晶粒中起到再强化作用.不仅能使镀层硬度提高1.5～1.8倍,还能提高其耐磨性.     

离心高速电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

利用自制的离心高速电沉积实验装置,研究了镀液温度、镀液pH值、电流密度、镀液中SiC浓度和阴极旋转速度对Ni-SiC复合镀层中SiC含量的影响;同时还对镀层中SiC微粒的分布情况及镀层的性能进行了研究。结果表明:温度、电流密度、镀液中的SiC含量及阴极旋转速度对镀层中复合粒子的含量有显著的影响,而pH值对镀层中SiC含量影响不大。利用离心高速电沉积方法能够制备出高体积分数的、微粒分布均匀的Ni-SiC复合镀层。所制备的高体积分数的Ni-SiC复合镀层硬度和耐磨性能优于普通槽镀镀层。     

45钢Ni-P/SiC化学复合镀层结合力初探

采用化学复合镀技术在45钢表面制备了Ni-P/SiC复合镀层,通过金相显微镜、扫描电镜以及EDS能谱分析考察了镀层的微观组织以及镀层中获得的SiC的沉积量随镀液中SiC浓度的变化,利用划痕仪分析了镀层与基体的结合力.结果表明:镀层与基体界面处无夹杂孔洞存在、结合致密,SiC颗粒在复合镀层中分布均匀,复合镀层中SiC的沉积量随镀液中SiC浓度的增加而增加,镀液中SiC的浓度为6 g/L时镀层中SiC的沉积量达到最大值10.6%,Ni-P/SiC复合镀层与基体的结合力和镀液中SiC的浓度呈抛物线关系,镀液中的SiC浓度为6 g/L时,其结合力最小,为63 N.     

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在Ni-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了Ni-P非晶纳米SiC复合镀层.研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度.结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的Ni-P非晶镀层大为提高.     

三价铬超声-脉冲电沉积Cr/SiC纳米复合镀层

利用超声-脉冲电沉积法,在三价铬镀液中,添加羧酸盐-尿素配合剂和SiC纳米颗粒,制备了Cr/SiC复合镀层。研究了超声-脉冲工艺参数对纳米SiC复合量、镀层厚度的影响。利用电化学法分析了超声波对三价铬电沉积Cr/SiC复合镀层的电化学行为。结果表明,超声-脉冲作用均有利于基质金属铬的电沉积,从而提高镀层厚度及SiC复合量。利用SEM、XRD、和EDS分别对Cr/SiC复合镀层的表面形貌、微观结构和组成等进行表征。结果表明,采用该技术可制备厚度为13.5μm、SiC含量为5.5%的Cr/SiC纳米复合镀层。     

纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究

纳米金刚石复合镀层具有金刚石和纳米颗粒的双重特性,应用前景广阔.采用复合电镀法制备了Ni-纳米金刚石复合镀层,考察了阴极电流密度、镀液pH值以及搅拌强度对纳米复合镀层显微硬度的影响,并分析了Ni-纳米金刚石复合镀层的共沉积过程.结果表明,选择适当的共沉积工艺参数,可以制备出同底材结合牢固,金刚石微粒弥散较均匀的高硬度纳米复合镀层,基质Ni中金刚石粒子的含量与镀面的机械俘获粒子的能力有关.     

Au/纳米SiC颗粒复合镀层的制备工艺及性能

研究了纯铜表面Au/纳米SiC颗粒复合镀层的制备工艺,特别是镀液中SiC悬浮量及阴极电流密度对复合共沉积的影响.通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)等对镀层的形貌、成分、结构组成进行了分析,结果表明镀层中复合了一定量的纳米SiC.显微硬度结果显示,复合镀层的显微硬度较纯金镀层有很大的提高.     

Ni-SiO2复合镀工艺研究

研究了Watts型镀镍液中SiO2微粒在镀层中的含量与阴极电流密度的关系，以及镀液的pH值、搅拌速度、电流密度、微粒悬浮量、添加剂等工艺条件和参数对Ni-SiO2复合镀层的影响，确定了其最佳镀液组成和工艺参数；SEN能量色散检测表明，制备的镀层中SiO2质量含量在10％～20％。镀层的外观均匀、细致，并有金属光泽。     

电沉积Cu基SiC复合电极材料

电火花加工中,电极材料是影响加工质量和加工效率的重要因素。将SiC微粒作为第二相电沉积成分来制备Cu基SiC复合电极材料,研究了微粒添加量、微粒粒径、电流密度及镀液温度等工艺因素对复合铸层中SiC颗粒共沉积量的影响,以及SiC颗粒对铸层表面形貌的影响,并进行了电极材料的抗电蚀性试验。结果表明添加SiC颗粒的复合材料的表面相对平整、致密,晶体更细小且均匀。相对电极损耗明显降低,抗电蚀性能得到提高。     

表面活性剂对Ni-SiC复合镀层性能的影响

表面活性剂能改善复合镀层的性能,过去对离子型和非离子型表面活性剂影响复合镀层性能的研究报道不多.为此,利用电子探针分析仪、电化学分析方法以及摩擦磨损试验,系统地研究了表面活性剂对Ni-SiC复合镀层性能的影响.结果表明:非离子表面活性剂不易使微粒与基体金属发生共沉积,对沉积速度有一定的抑制作用;阳离子表面活性剂能够增加镀层中SiC粒子的含量,当浓度为0.12 g/L时SiC粒子含量最高,随着镀层中SiC离子含量的增加镀层的硬度增加,耐磨性能提高,其中XCG阳离子表面活性剂效果最好;非离子表面活性剂与阳离子表面活剂的协同作用,进一步促进了镀层中SiC微粒的共沉积,改善了复合镀层的性能.     

Electrodeposition and mechanical and corrosion resistance properties of Ni-W/SiC nanocomposite coatings

Ni-W/SiC nanocomposite coatings with various contents of SiC nano-particulates were prepared by electrodeposition in Ni-W plating bath containing SiC particulates. The influences of the SiC nano-particulates concentration, current density and stirring rate of the plating bath on the composition of the nanocomposite coatings were investigated. The surface morphologies of the Ni-W alloy and Ni-W/SiC nanocomposite coating were observed using a scanning electron microscope (SEM). The morphology of Ni-W/SiC nanocomposite coating is smoother than that of Ni-W alloy coating. The microhardness of composite coatings increases with the increasing content of the SiC nano-particulates in the coatings. The corrosion behavior of Ni-W alloy and Ni-W/SiC nanocomposite coatings was evaluated by the anodic polarization curves in 0.5 mol/L NaCl solution at room temperature. It shows that Ni-W/SiC nanocomposite coating has better corrosion resistance than the Ni-W alloy coating.     

Corrosion behavior of pulse electrodeposited nanostructure Ni-SiC composite coatings

Ni-SiC nano-composite coatings with various contents of SiC were prepared by pulse electrodeposition from a modified Watts bath containing SiC nano-particles. The effect of SiC concentration, current density, duty cycle and pulse frequency on the corrosion behavior of the coatings was investigated by means of potentiodynamic polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) methods. It has been found that the Ni-SiC composite coatings show better corrosion resistance in a 3.5% NaCI solution than pure nickel. The corrosion resistance of the coatings increases by increasing the amount of embedded SiC particles. This improvement can be attributed to the morphology and the crystallographic texture of the coatings.     

脉冲电沉积RE-Ni-W-B-PTFE-Al2 O3复合镀层性能的研究

高性能复合镀层具有优良的耐磨、耐蚀性能,能满足工业生产对材料性能的要求.研究了脉冲电沉积RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层的成分、形貌及性能.结果表明:脉冲电流及Al2O3固体颗粒能明显提高RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层中W和B的含量;与直流电沉积相比,脉冲电沉积RE-Ni-W-B复合镀层的表面裂纹已明显减小,但裂纹仍存在,当Al2O3耐磨颗粒及PTFE减摩微粒嵌入RE-Ni-W-B复合镀层中以后,在SEM 400倍下观察,RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3镀层已不存在裂纹, 而且镀液中Al2O3颗粒含量越多,晶粒就越细;此外,研究表明,镀液中Al2O3颗粒含量增加, RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层镀态硬度增加,磨损率降低.     

纳米Ni-SiC非晶态复合镀层的制备工艺及性能研究

采用超声-电沉积法,在45钢表面制备纳米Ni-SiC非晶态复合镀层.研究镀液中纳米SiC粒子的悬浮量、超声功率和电沉积条件对复合镀层的影响.利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机等对复合镀层的形貌、组织结构及性能进行分析研究.结果表明,采用适当的超声-电沉积工艺(SiC粒子的悬浮量4 g/L,超声功率200 W),可以制备性能较好的纳米Ni-SiC复合镀层,其磨损量约为镍镀层的1/5,显微硬度是镍镀层的3倍左右.     

工艺参数对Ni-SiC复合镀层组织和性能的影响

采用复合电镀技术在铸铁基体材料上制备了Ni-SiC复合镀层.研究了SiC粒度、浓度、阴极电流密度等工艺参数对复合镀层的微观组织和显微硬度的影响.研究结果表明:在相同浓度条件下,SiC粒度较小的镀层表面平整、细密、均匀;SiC粒度较大的镀层表面较粗糙,部分SiC颗粒没有被基质金属Ni完全包裹住.在相同粒度条件下,SiC浓度增加,镀层中的SiC颗粒含量随之增加.在一定浓度范围内,镀层硬度随着SiC粒度的增加而有所降低.且镀层硬度随着SiC浓度的增加而增加,也随着阴极电流密度的增加而增加.     

基于BP神经网络模型的Ni-SiC纳米镀层耐磨性能预测研究

采用神经网络技术,构建结构为3×8×1型的BP神经网络模型,并利用该模型对超声电沉积Ni-SiC纳米镀层的耐磨性能进行预测。通过磨损试验测试并研究Ni-SiC纳米镀层的耐磨性能,利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)观察不同参数下Ni-SiC纳米镀层的组织结构及成分。结果表明,在BP神经网络模型的隐含层数和神经元数分别为1和8时,该BP神经网络模型的均方根误差最小,其最小值为1.24%。该BP神经网络模型的预测值与实验值相差不大,其最大误差为1.51%。当采用SiC粒子浓度8 g/L、电流密度2 A/dm^2、温度40℃时,SiC粒子均匀分布于Ni-SiC纳米镀层中,且镀层镍晶粒显著细化,其镍晶粒的衍射峰变宽、变矮。     

Fe-SiC复合电镀的工艺研究

为了提高镀铁层的硬度和耐磨性,进行了铁基复合镀的研究.利用自制的不对称交-直流电源,采用无刻蚀镀铁工艺,通过在镀液中加入不溶性非金属固体颗粒SiC,用电化学的方法使铁与这些颗粒共同沉积,可以获得沉积速度快、与基体结合牢固、硬度高、耐磨性好、厚度均匀的铁基复合镀层.结果表明,铁基复合镀对延长零部件的使用寿命具有明显的优越性.     

Ni-Al2O3复合镀工艺及镀层性能的研究

介绍了Ni-Al2O3耐磨复合镀的制备工艺,讨论了工艺参数对镀层质量的影响.研究表明,电流密度增大不利于提高镀层中纳米颗粒的含量,pH值增大会使复合含量降低,电镀时适当搅拌或适当改变搅拌方式可以使复合镀层中的纳米颗粒含量提高.Al2O3颗粒的加入能有效阻止镍晶粒的生长,且在颗粒附近复合镀层的硬度比镀纯镍成倍的提高,Al2O3颗粒越细小作用越明显.目的是提高不锈钢表面的耐磨性,制备的复合镀层耐磨性高于镀纯镍.确定了适宜的工艺范围:纳米粉体质量浓度为10～20 g/L,电镀时间10～15 min,电流密度1.5～2.0 A/dm2,pH值为4.0～5.0,机械搅拌速度120 r/min,超声波功率200 W,电镀温度45℃.