纳米SiO2对Ni-W-P镀层耐高温高压腐蚀性能的影响

目的提高金属材料在高温、高压、高氯离子腐蚀环境下的耐蚀性。方法采用化学镀法在L245表面制备Ni-W-P镀层和Ni-W-P-nSiO_2复合镀层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度仪及贴滤纸法对镀层结构、形貌、硬度及孔隙率进行表征。采用高温高压腐釜模拟现场工况进行72 h均匀腐蚀试验,设置温度为150℃、压力为35 MPa,利用失重法计算腐蚀速率。结果 Ni-W-P镀层和Ni-W-P-nSiO_2复合镀层均为非晶态结构,扫描电镜形貌观察表明三种镀层表面均为胞状组织,吸附在基体表面的纳米二氧化硅作为形核核心,使Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的组织更细小。添加纳米二氧化硅的复合镀层的孔隙率从添加前的1.24减小到0.83。磁力搅拌和超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的硬度分别为491.6HV和421.7HV,较Ni-W-P镀层的384.5HV分别增加了107.1和37.2HV;磁力搅拌及超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的腐蚀速率分别为0.0552 mm/a和0.0371 mm/a,是Ni-W-P镀层腐蚀速率(0.1075 mm/a)的1/2和1/3。腐蚀后表面成分分析表明,超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的表面腐蚀产物为Ni_3S_2,能有效保护基体。结论超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的耐蚀性相比Ni-W-P镀层显著提高。     

化学沉积Ni-W-P/Ni-P镀层热处理晶化及性能比较

用化学沉积法制备了Ni-9.3P、Ni-4.9W-6P及Ni-4.9W-6P/Ni-9.3P（质量分数,%）双合金镀层,分别对其进行300、400、600 ℃的退火处理。借助XRD定量分析,对比分析了双镀层热处理晶化程度、各相质量分数及晶粒尺寸。通过镀层硬度测试、0.5 mol/L的H₂SO₄溶液浸泡腐蚀试验以及表面形貌观察,研究比较了镀层的硬度及耐蚀性。结果表明,Ni-P镀层在300 ℃退火处理1 h时出现Ni₃P相,而Ni-W-P单镀层及Ni-W-P/Ni-P双镀层均没有Ni₃P相的析出;直到400 ℃时,才开始发生Ni₃P相晶化反应。3种镀层的峰值硬度均出现在400 ℃退火温度下,随退火温度从400 ℃升高到600 ℃时,镀层硬度下降,双镀层硬度介于两单镀层之间。3种镀层最差的耐蚀性均出现在Ni₃P刚刚开始析出的温度,而较好的耐蚀性则出现在600 ℃较高的退火温度下。     

AZ91D镁合金化学镀Ni-P及Ni-W-P镀层的结构与耐蚀性

在AZ91D镁合金上直接化学镀Ni-P和Ni-W-P镀层,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及电化学工作站研究后续热处理对化学镀层组织形貌、相组成及其耐蚀性的影响。结果表明,制备的Ni-P镀层为非晶态,而Ni-W-P镀层为纳米晶结构,两者在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性相当。热处理可以明显提高Ni-W-P镀层的耐蚀能力,但却稍微弱化Ni-P镀层的耐蚀能力,热处理后的Ni-W-P层自腐蚀电位相对于未处理的化学镀Ni-W-P或Ni-P层提高了约150 mV。     

激光热处理对化学沉积Ni-W-P耐蚀性能的影响

通过分析激光退火前后Ni-W-P合金镀层腐蚀前后的表面形貌、晶化程度、晶粒尺寸及在0.5 mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀速率,研究合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明,镀态镀层的耐蚀性最差,随激光扫描速率的减小,镀层晶化程度增大,Ni和Ni_3P相的晶粒尺寸增大,微应变逐渐减小,镀层的耐蚀性增大。     

三乙醇胺络合剂对化学镀Ni-W-P合金镀层结构与性能的影响

目的研究以三乙醇胺作为络合剂对化学镀Ni-W-P合金镀层的组织结构和腐蚀性能的影响。方法以化学镀的方法在40Cr基体上制备Ni-W-P合金镀层,研究了三乙醇胺对Ni-W-P合金镀层的成分结构、沉积速率、耐蚀性和孔隙率的影响。结果三乙醇胺用量为8 m L/L时镀层W、P质量分数达到峰值,分别为3.63%、9.34%。三乙醇胺用量较低时,镀层具有非晶态结构;三乙醇胺用量达到12 m L/L时镀层开始出现晶态峰,具有混晶态结构。三乙醇胺浓度对镀层的沉积速率和孔隙率具有很大影响,三乙醇胺用量为10 m L/L时,镀速达到最大值14.1μm/h,用量为8 m L/L时,镀层的孔隙率最低,为0.07%。化学镀Ni-W-P合金镀层的耐蚀性随着三乙醇胺浓度的增加,具有先增加后降低的趋势,用量为8 m L/L时,镀层的腐蚀速率最低,为5.6μm/a,耐蚀性最好。结论以三乙醇胺作为络合剂能够得到胞状颗粒且颗粒均匀细小的Ni-W-P合金镀层,对镀层的结构具有一定的影响,可以提高Ni-W-P合金镀层的沉积速率。Ni-W-P合金镀层具有很好的耐蚀性,腐蚀速率最低为5.6μm/a。     

热处理对42CrMo钢化学镀Ni-W-P合金镀层组织与性能的影响

对42Cr Mo钢Ni-W-P三元合金镀层进行400℃×1 h热处理。利用扫描电镜、X射线衍射技术,分析了Ni-W-P三元合金镀层热处理后的组织结构变化。测试了热处理对镀层显微硬度、耐磨、耐蚀性能的影响,研究了镀层在石油介质中的腐蚀磨损性能。结果表明,热处理后镀层结构由混晶态转变成晶态,显微硬度得到提高,耐磨损性能优于未经热处理的镀件。     

纳米TiO2颗粒对Ni-W-P合金镀层性能的影响

目的 探究纳米TiO₂颗粒对Ni-W-P镀层组织结构、耐蚀性与耐磨性能的影响,提高2024铝合金管材的耐蚀性。方法 使用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层,通过SEM、EDS、XRD表征了镀层的表面形貌、表面元素分布以及镀层物相。对比了传统Ni-W-P镀层与所制备Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层的显微硬度与耐磨性。结果 加入纳米TiO₂颗粒后,镀层表面变得更加致密,晶粒得到细化。EDS结果表明,纳米TiO₂颗粒在镀层中分布均匀。物相分析表明,镀层为晶态结构,加入纳米TiO₂颗粒后,镀层平均晶粒尺寸为9.706 nm,比Ni-W-P镀层的晶粒尺寸减小了0.612 nm。失重试验表明,Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层在Cl^–为2×10⁵ mg/L的地层水中具有较强的耐蚀性,腐蚀速率为0.1062 g/（m²·h）,与Ni-W-P镀层...     

等温退火对Ni-P、Ni-W-P镀层的晶粒尺寸和显微硬度的影响

研究了不同镀态结构的Ni-P、Ni-W-P镀层经等温退火后，其晶粒尺寸和硬度随退火时间的变化规律，镀层的热稳定性以及成分、结构和晶粒尺寸对镀层硬度的影响规律。结果表明，W元素可以促进Ni-P合金的非晶化，显著提高Ni-P镀层的硬度；Ni-（W）-P体系纳米晶镀层具有较好的热稳定性；等温退火获得的三元Ni-W-P单相纳米晶镀层在耐磨、耐蚀性能方面均优于同类非晶态镀层。     

氧化物颗粒增强 Ni-W-P / Nb2 O5 复合镀层制备及其耐腐蚀性能

目的对NdFeB磁性材料进行表面防护处理,改善其耐腐蚀性能。方法利用化学镀方法,在NdFeB基体材料表面制备氧化物颗粒增强的晶态和非晶态Ni-W-P/Nb2O5复合镀层,对镀层的组织形貌、元素组成分布及物相进行分析,并通过化学腐蚀失重法对耐腐蚀性能进行测试。结果当镀液中的次亚磷酸钠含量为20 g/L时,形成了晶态镀层;为35 g/L时,形成了非晶态镀层。晶态和非晶态Ni-W-P/Nb2O5镀层均由胞状突起组成,其中弥散分布着共沉积的Nb2O5颗粒。镀层样品的XRD图谱中没有出现与钕铁硼相关的衍射峰。对于制备的晶态和非晶态复合镀层,镀液中Nb2O5质量浓度由5 g/L增加到15 g/L时,化学腐蚀速率明显下降;Nb2O5质量浓度由15 g/L增加到20 g/L时,化学腐蚀速率的下降变得缓慢。结论利用化学镀可以在NdFeB磁性材料表面制备致密的Nb2O5增强Ni-W-P复合镀层,且随着Nb2O5含量的增加,复合镀层的耐腐蚀性能提高。     

三种镍基合金化学镀镀层的耐蚀性能

本工作沉积出了高磷含量的Ni-P合金镀层和Ni-W-P、Ni-W-P/Pr2O3镀层.利用浸泡试验对比了三种镀层在5%NaCl溶液中的耐蚀性能,利用极化曲线法对比了三种镀层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀电化学行为.结果表明,三元合金镀层具有比二元合金镀层更优异的耐蚀性能,三元合金镀层在添加稀土后耐蚀性能进一步提高.镀层的低孔隙和易钝化现象是其耐蚀性能高的重要原因.     

热处理温度对Ni-W-P镀层耐蚀性能的影响

采用失重法及电化学方法对镀态和热处理后的Ni-W-P镀层在5%硫酸溶液中的耐蚀性能进行了研究.比较了不同温度热处理后Ni-P镀层和Ni-W-P镀层的耐蚀性能,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对镀层的耐蚀性机理进行了分析.结果表明,Ni-P镀层在400～700℃热处理后耐蚀性能下降,而Ni-W-P镀层的耐蚀...     

Electrochemical behavior of nanocrystalline Ni–P alloys containing tin and tungsten

Autocatalytic ternary Ni-Sn-P, Ni-W-P and quaternary Ni-W-Sn-P films were prepared using an alkaline bath. Plain Ni-P films were also prepared for comparison. Corrosion resistance of the films was evaluated in 3.5% sodium chloride solution in non-deaerated condition by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods. Deposits were also immersed in 3.5% sodium chloride solution for 7 days. All the coatings attained stable equilibrium potential within 30 minutes in NaCl medium. Lower corrosion current density values were obtained for ternary Ni-Sn-P coatings compared to the plain Ni-P coatings. Ternary Ni-W-P and quaternary Ni-W-Sn-P alloys did not show improved corrosion resistance compared to the ternary Ni-Sn-P coatings. Similar behavior of these coatings was further confirmed by the electrochemical impedance studies. After the potentiodynamic polarization test deposits were examined by scanning electron microscope. It was found that more corrosion occurred for the quaternary deposit compared to other deposits. Energy dispersive analysis of X-ray results indicated that more amount of Fe present on NiWP and NiWSnP coated samples. Similar behavior was confirmed from the optical images of the surfaces obtained for the deposits after the immersion test. The article is published in the original.     

7075铝合金化学镀Ni-P/Ni-W-P双层镀层研究

以7075铝合金为基体,采用直接连续化学镀法制备Ni-P/Ni-W-P双层膜,并采用SEM,EPMA,XRD和显微硬度计、电化学工作站等对膜层热处理前后的表(断)面形貌、成分、结构、硬度和耐腐蚀等性能进行了研究。结果表明:获得了致密无孔且与基体及层间相互结合紧密的非晶态Ni-P/Ni-W-P膜;热处理后,镀层硬度提高,而耐蚀性略有降低。     

Deposition of electroless Ni-P/Ni-W-P duplex coatings on AZ91D magnesium alloy

The electroless Ni-P/Ni-W-P duplex coatings were deposited directly on AZ91D magnesium alloy by an acid-sulfate nickel bath.Nickel sulphate and sodium tungstate were used as metal ion sources and sodium hypophosphite was used as reducing agent.The coating was characterized for its structure,morphologies,microhardness and corrosion properties.The presence of dense and coarse nodules in the duplex coatings was observed by SEM and EDS.Tungsten content in Ni-P/Ni-W-P alloy is about 0.65%(mass fraction) and t...     

Pulse electroplating of Ni-W-P coating and its anti-corrosion performance

Ni-W-P coatings were electrodeposited on copper substrates by pulse electroplating. Effects of electrolyte pH (1-3), temperature (40–80 °C), average current density (1–7 A/dm²) and pulse frequency (200–1000 Hz) on deposition rate, structure and corrosion resistance performance of Ni-W-P coatings were studied by single factor method. Surface morphology, crystallographic structure and composition of Ni-W-P coatings were investigated by means of scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and energy dispersive X-ray spectroscopy, respectively. Corrosion resistance performances of Ni-W-P coatings were studied by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy in 3.5% NaCl solution (mass fraction) and soil-containing solution. It was found that the pulse electroplated Ni-W-P coatings have superior corrosion resistance performance and the electroplating parameters significantly affect the structure and corrosion resistance performance of Ni-W-P coatings. The optimized parameters of pulse electroplating Ni-W-P coatings were as follows: pH 2.0, temperature 60 °C, average current density 4 A/dm², and pulse frequency 600 Hz. The Ni-W-P coating prepared under the optimized parameters has superior corrosion resistance (276.8 kΩ) and compact surface without any noticeable defect.     

Ni-P/Ni-W-P双层镀层宏观和微观耐蚀性研究

采用恒电位极化法结合特殊点微观扫描的方法研究了Ni-P/Ni-W-P双层化学镀层的宏观与微观耐蚀性能.研究表明,Ni-P/Ni-W-P双层镀层的阳极极化曲线具有相当稳定的钝化区,较之相同配方的Ni-W-P单层镀层具有更小的维钝电流密度.两种镀层的腐蚀都是由胞状物开始,并逐渐向边界扩展.     

高速电弧喷涂铝涂层在模拟深水下的腐蚀行为

目的探究高速电弧喷涂铝涂层在深水压力环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱、扫描电镜微观形貌观察、物相衍射和红外光谱等锈层分析手段,分析高速电弧喷涂铝涂层在不同实验条件下的腐蚀行为,并对实验结果进行了对比研究。结果 3 MPa高压浸泡72 h的铝涂层表面腐蚀产物呈现疏松粉状,并出现了腐蚀坑洞,铝涂层快速失效。常压浸泡72 h后的铝涂层表面腐蚀较轻,常压浸泡720 h后的铝涂层表面则已被腐蚀产物完全覆盖。经XRD分析,三种条件下的铝涂层腐蚀产物基本一致。进一步利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析可知,3 MPa高压条件下,压力加速了碱式氯化铝水合物Al9Cl6(OH)21·18H_2O、Al5Cl3(OH)12·4H_2O等腐蚀产物的形成。这些腐蚀产物在高压下不能有效结合,且易于流失,致使涂层耐蚀性能快速下降。结论铝涂层在高压条件下形成的腐蚀产物不能有效覆盖在涂层表面阻止腐蚀介质侵入,导致铝涂层的耐蚀性能下降。     

化学镀Ni-W-P薄膜的制备及其耐蚀性能的研究

目的 制备Ni-W-P合金薄膜并研究其耐蚀性.方法 在碱性镀液(pH=11)中,以次亚磷酸钠为还原剂,柠檬酸钠为络合剂,以铜锌合金为基材,采用化学镀制备Ni-W-P薄膜.通过X射线荧光仪、SEM、电化学极化曲线等方法 ,研究还原剂次亚磷酸钠浓度、络合剂柠檬酸钠浓度以及反应时间对薄膜厚度、表面形貌和耐蚀性的影响.结果 固定其他参数不变的条件下,在还原剂浓度为0.2 mol/L及络合剂浓度为0.26 mol/L时薄膜厚度最大,分别为0.2975、0.1978μm.随着次亚磷酸钠浓度的增大,Ni-W-P薄膜表面致密度增加,孔隙率减少.当次亚磷酸钠的浓度为0.1 mol/L时,薄膜表面的颗粒较细小,孔隙较多;当次亚磷酸钠的浓度为0.4 mol/L时,薄膜表面的孔隙明显减少,表面更加均匀且致密度变好;络合剂和还原剂的改变对薄膜腐蚀电位没有明显影响,腐蚀电流密度在还原剂浓度为0.4 mol/L、络合剂浓度为0.28 mol/L时达到最小,分别为2.38×10-6、2.23×10-6 A/cm2;随着络合剂和还原剂浓度的增大,薄膜表面趋于致密;随着反应时间的增加,膜层厚度明显增大,腐蚀电流密度随着时间的增加而减小,化学镀4 h薄膜腐蚀电流密度最小,为1.679×10-6 A/cm2.Ni-W-P薄膜厚度可达到4.14μm.结论 还原剂浓度为0.4 mol/L,络合剂浓度为0.28 mol/L时,薄膜的耐蚀性最好,反应时间的延长有利于薄膜耐蚀性能的优化.     

环氧铝粉涂层和氟碳涂层耐蚀性能的比较

采用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了环氧铝粉涂层和FEVE氟碳涂层/碳钢体系在天然海水介质中的电化学腐蚀行为,通过对两涂层的涂层电容分析及腐蚀后表面形貌的观察,评价了两种有机涂层的防腐蚀性能。结果表明,随着浸泡时间的延长,两种有机涂层体系的保护作用都有所降低。环氧铝粉涂层在浸泡初期呈现单容抗弧特征,浸泡57天时出现了双容抗弧。氟碳涂层在浸泡周期内EIS曲线均呈现单容抗弧特征,浸泡110天时低频阻抗模值仍高于108Ω.cm2。在整个浸泡周期内,氟碳涂层的涂层电容基本维持在1.6×10-10～1.8×10-10 F.cm-2,约为环氧铝粉涂层电容的1/20,表现出低渗水性。