纳米TiN粒子在Ni-TiN复合镀层中的作用研究

通过对超声-电沉积Ni-TiN复合镀层的研究,探讨了纳米TiN粒子对Ni-TiN复合镀层的表面形貌、成分、硬度、耐磨性能以及耐腐蚀性能的影响.结果表明,含有纳米TiN粒子的Ni-TiN复合镀层,不仅具有细密的显微结构,而且表现出优良的性能,如较高的硬度以及良好的耐磨性能和耐腐蚀性能.Ni-TiN复合镀层的磨损量大约为纯镍镀层的1/5,其平均腐蚀速率为纯镍镀层的1/3左右,20钢的1/5.     

占空比对氨基磺酸盐制备 Ni-TiN 纳米复合镀层性能的影响

目的进一步提高电沉积制备Ni-TiN纳米复合镀层的性能。方法选用氨基磺酸盐镀液体系,利用超声脉冲方法在3Cr13基体上电沉积Ni-TiN纳米复合镀层,研究占空比对纳米复合镀层TiN含量、表面形貌、显微硬度、微观结构的影响。结果随着占空比增加,镀层的硬度和纳米TiN含量先增加,后降低,镀层织构衍射强度增加,结晶度提高,衍射峰变窄。在占空比为0.2时,镀层TiN含量和硬度达到最大值,TiN质量分数为3.85%,硬度为580HV0.1,且镀层表面平整、致密。结论在一定的平均电流密度下,采用合适的占空比可以获得表面平整、致密的Ni-TiN纳米复合镀层。纳米TiN的共沉积影响了镍的结晶过程,不同占空比下制备的镀层中纳米TiN含量不同,引起了镀层晶格畸变,织构发生明显变化,性能改变。     

热处理对Ni-TiN纳米复合镀层结构和性能的影响

目的进一步提高脉冲-超声电沉积Ni-TiN纳米复合镀层的显微硬度,改善镀层的耐磨性。方法利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损仪器,对经200~600℃热处理后Ni-TiN纳米复合镀层的表面形貌、内部组织结构、显微硬度和磨损性能进行检测,研究了热处理方式对复合镀层的表面形貌、晶相组织、显微硬度和耐磨性的影响。结果经300℃保温1.5 h后的镀层表面最为平整和光滑。同时镀层开始实现非晶态向晶态演变,并且镀层硬度最高,其值高达815HV。随热处理温度的升高,镀层晶粒变大,表面平整度降低。经600℃热处理,保温1.5h后,镀层的耐磨性最佳,磨损量仅为13.2 mg。结论经热处理之后,镀层硬度得到一定程度的提高,主要是TiN纳米粒子起到弥散和细晶强化作用。耐磨性得到有效改善,主要是由于镀层韧性、镀层和基体间的结合力得到提高,镀层形成一层致密的氧化膜的原因。     

用AR模型预测Ni-TiN复合镀层中纳米TiN粒子复合量

为了掌握不同试样Ni-TiN复合镀层中纳米TiN粒子复合量变化趋势,采用时间序列分析方法对复合镀层中纳米TiN粒子复合量建立AR模型,利用该模型对其复合量变化趋势进行预测分析,并把预测值与实验测试结果进行比较。结果表明,可根据该模型预测Ni-TiN复合镀层中纳米TiN粒子复合量,预测效果较好,平均误差为5.2884%。     

激光重熔对纳米Ni-TiN复合镀层性能影响

为进一步提高超声-脉冲电沉积制备的纳米Ni-TiN复合镀层性能并强化镀层与基体的结合,采用激光对镀层进行重熔处理,研究了激光参数对镀层形貌及显微硬度的影响。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及显微硬度计观察并分析镀层激光重熔前后形貌、成分及显微硬度。结果表明,经过激光重熔后镀层表面平整、致密度提高、重熔层与基体形成了良好的冶金结合,且表面硬度提高到1298.7 HV0.1。     

表面活性剂对复合镀层中TiO_2纳米颗粒分散性的影响

研究了多种表面活性剂对纳米复合镀层中的纳米颗粒分散性的作用;探讨了表面活性剂对复合镀层的纳米粒子复合量的影响以及对复合镀层显微硬度等性能的影响。     

灭茬刀具刃口表面制备Ni-Co-TiN复合镀层的组织与性能

为了提升灭茬刀具的表面硬度及耐腐蚀性能,进而延长其使用寿命,文中采用超声辅助喷射电沉积法在灭茬刀具常用45钢表面制得Ni-Co-TiN复合镀层。通过正交试验方法,确定镀层制备的最优工艺参数。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)测试镀层的微观结构、表面形貌、相结构及元素组成,并采用显微硬度计和电化学工作站对镀层显微硬度和耐腐性能进行测试。正交试验结果表明,Ni-Co-TiN复合镀层制备的最优工艺参数为:镀液喷射速度4 m/s,超声波功率120 W,TiN纳米粒子含量10 g/L,极间距8 mm。采用最优工艺参数制备的Ni-Co-TiN复合镀层,其镍晶粒尺寸得到明显细化,TiN粒子弥散分布于镀层中。该镀层的显微硬度高达489.82 HV,其自腐蚀电位为-0.342 V和自腐蚀电流密度为2.15×10~(-6) A/cm~2。     

AZ91HP镁合金电沉积Ni-SiO_2纳米复合镀层的显微结构与耐磨性(英文)

以AZ91HP镁合金为研究对象,以纳米氧化硅为第二相粒子,通过纳米复合电沉积法制备AZ91HP镁合金Ni-SiO2纳米复合镀层。利用扫描电镜观察纳米复合镀层的显微形貌与微观结构,利用显微硬度计测定纳米复合镀层显微硬度,利用M200摩擦磨损试验机测试纳米复合镀层的耐磨性能。结果表明:在AZ91HP镁合金表面获得了结晶均匀、结构致密的Ni-SiO2纳米复合镀层;纳米复合镀层剖面形貌显示纳米复合镀层与镁合金基体结合良好;镀液中纳米颗粒含量为10g/L时,AZ91HP镁合金表面电沉积Ni-SiO2纳米复合镀层的显微硬度最高,最高达HV367;摩擦磨损试验表明纳米复合镀层与镀镍层、镁合金基体相比,耐磨性明显提高,这是由于纳米颗粒的细晶强化和弥散强化所致;纳米复合镀层的磨损机制主要是磨粒磨损,镁合金基体磨损机制为粘着磨损,镀镍层磨损机制为剥层磨损。     

表面活性剂对复合镀层中TiO2纳米微粒分散性的影响

研究了多种表面活性剂对纳米复合镀层中的纳米颗粒分散性的作用,探讨了表面活性剂对复合镀层的纳米粒子复合量的影响以及对复合镀层显微硬度等性能的影响。     

纳米氧化铝粒子对化学镀镍-磷合金晶化行为的影响

通过化学复合镀制备纳米氧化铝粒子增强镍-磷合金复合镀层,并对所得表面纳米复合材料进行透射电镜显微分析(TEM)、扫描电镜显微分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱成分分析(EADX)和示差扫描量热分析(DSC).结果表明:纳米粒子在复合镀层中含量较高且分布均匀;所得镀层是中磷非晶态.纳米粒子使得复合镀层晶化温度降低,显微硬度值比镍-磷合金镀层明显提高.在一定条件下热处理,复合镀层晶化,硬度值大幅提高.     

冲击能量对钨铬表面复合层冲击磨损特性的影响

采用传统的铸渗工艺在铸钢件表面制备了钨铬复合层，采用MLD-10型动载磨料磨损试验机进行了冲击磨损试验，并用扫描电镜观察了复合渗层的磨损形貌，分析了冲击能量对复合渗层冲击磨损机理的影响。结果表明：在较小冲击能量条件下（1-2J），主要是碳化物的碎裂、脱落造成磨损，而在较大冲击能量条件下．主要是由裂纹的形成和扩展造成复合层的剥落磨损。     

铸钢表面钒铬铸渗层组织及干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织、显微硬度以及干滑动磨损性能。结果表明,钒碳化物为球状和条状,铬碳化物为块状和板条状。铸渗复合层的硬度沿渗层表面到基体方向先增加后降低,在距表面1.5-2.0 mm处达到最大值。在30-90 kg载荷下,复合材料的磨损失重随着载荷的增加而增加,含V-Fe15%、Cr-Fe60%的渗剂做成的块试样耐磨性最好。复合层的磨损机制主要为磨粒磨损,ZG310-570的磨损机制为塑性变形和剥落。     

金属橡胶表面沉积镍基纳米TiN复合镀层的研究

采用超声一电沉积的方法,在金属橡胶上制备镍基纳米TiN复合镀层.利用平磨机、扫描电镜SEM)和能谱仪(EDS)研究复合镀液中TiN粒子的悬浮量、电流密度以及超声波功率等参数对镍基纳米TiN复合镀层耐磨性能的影响规律,并对金属橡胶和复合镀层进行成分分析.结果表明:复合镀液中TiN粒子的悬浮量、阴极电流密度和超声功率对复合...     

双辉等离子渗钽对TiAlN/Ta复合涂层结构和性能的影响

采用Ta层作为过渡层,通过双辉等离子渗金属（DGPSA）与射频磁控溅射（RFMS）辅助直流脉冲磁控溅射技术（DCPMS）制备TiAlN/Ta复合涂层。借助掠入射XRD、SEM、AFM、纳米压痕、划痕以及摩擦磨损测试了不同工艺制备的Ta过渡层对复合涂层的相结构、表面（截面）形貌、硬度、结合力、韧性和摩擦磨损性能的影响。结果表明,TiAlN复合涂层在高偏压作用下结构致密,RFMS技术制备的Ta过渡层为柱状晶结构,复合涂层表面粗糙度较小,硬度较大而磨损稳定性和耐磨性较差;而DGPSA技术制备的Ta过渡层为纳米晶结构,复合涂层表面粗糙度较大,硬度降低但磨损稳定性与耐磨性都增强。对比发现,通过DGPSA技术制备Ta过渡层使得TiAlN/Ta复合涂层的结合力与韧性大幅度提高。     

陶瓷增强铝基复合材料磨损表层形貌分析

通过对网状陶瓷增强铝基复合材料磨损表层、亚表层形貌分析可知,复合材料的磨损机理比基体合金复杂,粘着磨损和磨粒磨损同时起作用,在磨损过程中还发生氧化现象,复合材料的耐磨性能比基体合金有明显提高,这是因为陶瓷颗粒承受了部分载荷,表面形成一层致密的机械混合层。     

纳米结构Ni-TiN复合薄膜的电沉积及腐蚀行为

采用电沉积方法在黄铜基底上制备纳米结构的Ni-TiN复合薄膜。用扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）对其微观结构进行表征,利用X射线衍射（XRD）分析其平均晶粒尺寸,采用极化曲线及电化学阻抗谱（EIS）研究其腐蚀行为。结果表明,电沉积的电流密度、TiN纳米粒子的浓度、搅拌速度、溶液温度及pH值对电沉积薄膜形貌的影响较大。制备的Ni-TiNi电沉积薄膜的平均晶粒尺寸约为50nm。纳米结构的Ni-TiNi电沉积薄膜的耐腐蚀性能远优于纯Ni沉积薄膜的。