空气搅拌对n-Al2O3/Ni-P化学复合镀层性能的影响

针对纳米化学复合镀施镀过程中纳米颗粒分散问题,设计并研制了可控制空气流量的搅拌装置,研究了空气搅拌强度对n-Al2O3/Ni-P化学复合镀层性能的影响.结果表明,空气搅拌强化了纳米颗粒在镀层中的分散.搅拌强度为80 L/h时,纳米化学复合镀层最致密,为典型的胞状结构,镀层中纳米Al2O3含量达到1.13%,镀层硬度可达628 HV,镀层孔隙率等级为9级.极化曲线显示,纳米化学复合镀层的自腐蚀电流(9.963 μA/cm2)远远小于Ni-P镀层,具有更优异的耐蚀性.     

镍磷纳米化学复合镀中纳米二氧化钛的分散性研究

利用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了不同纳米Ti O2含量的Ni–P化学镀液所制备的Ni–P–TiO 2复合镀层中纳米TiO 2的含量及其分布状况,在以乳酸为配位剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂的Ni–P–Ti O2化学复合镀液中,采用红外–可见–紫外分光光度法研究了不同用量的乳酸和PVP以及镀液p H对纳米Ti O2分散性的影响,获得了最佳的分散条件:纳米Ti O2加入量3.0~4.0 g/L,PVP 0.2 g/L,乳酸4.5 m L/L,p H 5.0~5.5。     

中温酸性纳米化学复合镀镍-磷-石墨工艺

采用化学复合镀方法在45钢基体上镀覆Ni–P–石墨复合镀层,通过改变镀液的pH、搅拌速度、表面活性剂和石墨(40nm)的用量,优化了化学复合镀工艺,确定了较优的工艺参数:石墨粒子240mg/L,表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)0.05g/L,pH5.0,搅拌速率300r/min。以扫描电镜和能谱分析了优化工艺获得的Ni–P–石墨复合镀层的表面形貌及组成,测试了镀层性能。结果表明,Ni–P–石墨复合镀层中石墨分散均匀,Ni和P的质量分数分别为93.78%和6.22%。与Ni–P合金镀层相比,Ni–P–石墨复合镀层的耐蚀性明显提高,其耐磨性提高了5倍,热处理后复合镀层的显微硬度最大可以达到1336.3HV。     

镍基纳米SiC-Al2O3复合电刷镀层的组织及性能

在45#钢基体上制备了n-Al2O3/Ni和n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层,采用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和T-11球盘式磨损试验机等设备对比研究了2种复合刷镀层的组织及性能。EDS分析结果表明,n–Al2O3/Ni复合刷镀层中纳米颗粒特征元素Al的质量分数为5.65%,n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层中纳米颗粒特征元素Al的质量分数为5.63%,Si元素的质量分数为4.86%。SEM分析结果表明,与n-Al2O3/Ni复合刷镀层相比,n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层的表面更加平整,组织更加细化。n-SiC–Al2O3/Ni和n-Al2O3/Ni复合刷镀层的显微硬度分别为587HV和555HV,n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层的耐磨性是n-Al2O3/Ni复合刷镀层的1.7倍。     

镀液中石墨烯含量对镍–磷–石墨烯化学复合镀层耐磨性的影响

将石墨烯(50~250mg/L)加入传统的化学镀Ni–P合金镀液(由30g/LNiSO_4·6H_2O、25g/LNaH_2PO_2·H_2O、15g/L乙酸钠、15g/L柠檬酸钠、25mg/L乳酸和15mg/L醋酸铅组成,pH=4.3~5.1)中,在45钢表面得到Ni–P–石墨烯化学复合镀层。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了从不同石墨烯质量浓度的镀液中所得Ni–P–石墨烯复合镀层的表面形貌和结构,采用多功能材料表面性能测试仪考察了复合镀层的耐磨性。结果表明,所得Ni–P–石墨烯化学复合镀层为非晶态结构。当镀液中石墨烯的质量浓度为100mg/L时,Ni–P–石墨烯复合镀层的表面平整、均匀、致密,耐磨性最优。     

镍-磷微米金刚石化学复合镀工艺及镀层性能

采用化学复合镀法在低碳钢表面镀覆Ni–P–金刚石复合镀层。化学镀基础镀液含硫酸镍25g/L、次磷酸钠25g/L、结晶乙酸钠15g/L和柠檬酸钠10g/L,pH为4～5,温度80～85°C。金刚石颗粒的平均粒径为5μm。比较了直接复合镀及两步复合镀工艺分别所得镀层的微观形貌。借助材料表面微纳米力学测试仪及磨损试验机研究了复合镀层的性能。先化学镀Ni–P合金30min,然后在机械间歇搅拌下加入金刚石0.4g/L,再复合镀10min,可使金刚石颗粒均匀地镶嵌在镍基镀层中,并有一部分凸出镀层表面,从而增大了镀层的摩擦因数及与GCr15相对面的咬合力。金刚石复合镀层的干摩擦因数可达0.518。动载条件下未出现脱落现象。     

超声脉冲电沉积镍–氧化锆–氧化铈纳米复合镀层

在超声场中采用脉冲沉积法制备了Ni–ZrO2–CeO2二元纳米复合镀层。镀液组成和基础工艺条件为:氨基磺酸镍300 g/L,H3BO3 30 g/L,NH4Cl 5 g/L,润湿剂0.15 g/L,ZrO2 20 g/L,CeO235 g/L,温度(45±2)°C,pH 3.8±0.1,时间2 h。研究了平均电流密度、占空比和脉冲频率等对Ni–ZrO2–CeO2复合镀层中纳米颗粒含量的影响。采用静态浸泡法研究了不同脉冲参数下制备的纳米复合镀层在10%H2SO4溶液中的耐腐蚀性。结果表明,在平均电流密度4 A/dm2、占空比0.4、频率1 000 Hz条件下脉冲电沉积时,Ni–ZrO2–CeO2复合镀层中纳米颗粒的含量最高,表面最细致。超声波的引入使复合镀层中纳米颗粒的含量有少许降低,但能细化晶粒,提高复合镀层的耐腐蚀性能。Ni–ZrO2–CeO2复合镀层的耐腐蚀性优于相同工艺条件下制备的纯Ni、Ni–ZrO2以及Ni–CeO2镀层。     

电刷镀镍–钨–二硫化钼复合镀层的组织和耐摩擦磨损性能

采用复合电刷镀工艺在2Cr13不锈钢基材上制备了Ni–W–纳米MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机对镀层微观形貌、显微硬度和耐摩擦磨损性能进行分析。结果表明:与Ni–W合金镀层相比,Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的表面更加平整、致密,显微硬度较低,耐摩擦磨损性能较优。随镀液中Mo S2纳米颗粒质量浓度的增大,复合镀层的摩擦因数小幅下降,磨损量先降后升。当镀液含20 g/L MoS_2时,所得Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的综合性能最优。     

化学复合镀Ni-P-Cr_2O_3工艺及镀层性能的研究

研究了Ni P Cr2 O3 化学复合镀工艺 ,以及热处理对镀层硬度、耐磨性的影响 ,并与Ni P镀层作了对比。结果表明 ,通过制定合理的镀制工艺和控制镀液中Cr2 O3 固体颗粒的添加量 ,可提高镀速 ,获得Cr2 O3 颗粒含量适宜的复合镀层。另外 ,采用正确的热处理工艺 ,可使镀层的硬度、耐磨性显著改善     

Ni-P-纳米Al2O3复合镀层耐磨性能研究

本文通过在Ni-P合金化学镀液中加入纳米α-Al2O3颗粒,获得Ni–P–纳米Al2O3复合镀层。采用SEM对Ni–P–Al2O3复合镀层的表面形貌进行分析;采用EDX对复合镀层中的元素进行分析;用显微硬度计测量了不同Al2O3质量分数下镀层的硬度值;通过MM-W1立式万能摩擦磨损试验机对复合镀层的磨损性能进行了评价,并分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:纳米Al2O3的加入可以增加镀层的硬度,并能有效地降低摩擦副之间的犁沟效应及摩擦表面发生粘着的面积,从而减少镀层的磨损。     

表面活性剂对ZL102表面镍–磷–碳化硅化学复合镀的影响

在酸性化学镀镍液中分别加入阴离子型、阳离子型和非离子型9种表面活性剂,以分散SiC微粒并在ZL102铝合金表面制备性能良好的Ni–P–SiC复合镀层。通过研究表面活性剂对镀液性能和复合镀层表面形貌、显微硬度、孔隙率及SiC复合量的影响,对表面活性剂进行筛选。结果表明,以60mg/L聚乙二醇作表面活性剂时,SiC微粒的分散效果最好,所得Ni–P–SiC复合镀层的孔隙率仅为0.5714个/cm2,显微硬度为729.76HV,镀层中的SiC颗粒细小、分布均匀,复合量达5.00%,综合性能最好。     

ZrO_2添加量对镍–钴–二氧化锆复合镀层微观结构和性能的影响

在由80 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、12 g/L Co(NH_2SO_3)_2·4H_2O和40 g/L H_3BO_3组成的基础镀液中加入ZrO_2纳米粒子(平均直径50 nm),通过超声辅助电沉积法制备了Ni–Co–ZrO_2复合镀层,工艺条件为:pH 4.0,电流密度5 A/dm~2,温度50℃,超声功率240 W,极间距40 mm。研究了ZrO_2添加量对Ni–Co–ZrO_2复合镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性和热稳定性的影响。ZrO_2纳米粒子的引入使所得复合镀层的表面更加平整、致密,镀层中Ni–Co合金的固溶体结构未发生变化,只是晶粒的择优取向和生长改变。当镀液中ZrO_2添加量为10 g/L时,所得Ni–Co–ZrO_2复合镀层具有较高的显微硬度以及较好的耐磨性和热稳定性。     

电刷镀镍–氧化钇纳米复合镀层的组织与耐蚀性

采用电刷镀工艺制备了Ni–Y2O3纳米复合镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 230~255 g/L,柠檬酸三钠90~105 g/L,乙酸铵20~30 g/L,Y2O3 15 g/L,表面活性剂0.01 g/L,pH 7.2~7.5,温度20°C,电压12 V,电笔速率100~120 mm/s,时间15 min。分别利用电子显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站表征了镀层的表面形貌、微观结构和耐腐蚀性能。结果表明,与快速镍镀层相比,Ni–Y2O3纳米复合镀层更为平整、致密,晶粒相对细小。Ni–Y2O3复合镀层在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位和腐蚀速率分别为-184.86 mV和0.0596 mm/a,腐蚀后表面只是局部存在轻微的凹坑,因此Ni–Y2O3复合镀层的耐腐蚀性能明显优于快速镍镀层。     

(Ni-P)-Al2O3纳米微粒化学复合镀--表面活性剂对镀层组织的影响

将纳米Al2O3应用于化学复合镀中,研究了表面活性剂对纳米Al2O3粉的分散状态和(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层组织形貌的影响。结果表明,通过选择合适的表面活性剂对纳米Al2O3分散后再加入到镀液中进行施镀,方可得到分散均匀的复合镀层。     

中温酸性化学复合镀镍-磷-纳米氧化铝

在中温酸性条件下,研究了镀液中Al2O3纳米颗粒浓度、搅拌速率和Ph对铝合金上化学复合镀Ni-P-Al2O3镀速、镀层中Al2O3含量及镀层性能的影响.镀液组成为:n(NiSO4·61-12O):n(NaH2PO2-H2O)=0.36:1,C3H6O3 10 ml/L,CH3COOH 10 Ml/L,促进剂6g/L,稳...     

复合化学镀镍–磷–多壁碳纳米管层及其摩擦磨损行为

在45钢上制得复合化学镀镍–磷–多壁碳纳米管(MWNTs)镀层,镀液配方及工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 30 g/L,NaH_2PO_2·H_2O 25 g/L,乙酸钠15 g/L,柠檬酸钠15 g/L,乳酸25 mg/L,醋酸铅15 mg/L,MWNTs 1 g/L,柠檬酸0.5 g/L,pH 4.5~4.7,温度(85±1)℃,搅拌速率200 r/min,时间2 h。利用扫描电镜、X射线衍射仪分析了复合镀层的表面形貌和结构,并采用多功能材料表面性能测试仪对复合镀层的摩擦磨损行为进行研究。结果表明,Ni–P–MWNTs复合镀层是非晶结构,MWNTs均匀地嵌埋在基质镀层中,使得Ni–P–MWNTs复合镀层的显微硬度和耐摩擦磨损性能得到显著提高。     

n-Al2O3^P／Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀镀层(n—Al2O3^P／Ni)的组织特征及摩擦磨损特性，并与快镍刷镀层(Ni)进行了比较。结果表明：n—Al2O3^P/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密；镀层摩擦因数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n—Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相结合良好；复合刷镀层的耐磨性能明显优于Ni刷镀层。镀液中n—Al2O3含量为20g／L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

电泳–电沉积制备镍–钴–氧化铝纳米复合镀层及其性能

先采用电泳沉积工艺在紫铜表面均匀沉积粒径为20 nm的Al2O3薄膜,然后通过电沉积在Al2O3沉积层表面得到Ni–Co合金,最终得到具有较高Al2O3含量的Ni–Co–Al2O3纳米复合镀层。采用扫描电镜和能谱仪分析了复合镀层的微观形貌和组成,并研究了镀层中Al2O3含量对镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,通过改变电泳沉积时间可制得Al2O3含量不同的Ni–Co–Al2O3复合镀层。Ni–Co–Al2O3复合镀层的综合性能优于Ni–Co合金镀层和Ni–Al2O3复合镀层。当复合镀层中纳米Al2O3粒子的体积分数约为30%(电泳沉积时间120 s)时,镀层组织致密,显微硬度较高,耐磨性最佳。     

化学复合镀中金刚石颗粒的分散对复合镀层性能的影响

通过数值仿真,研究了镀槽结构与搅拌速率对镀液流场和镀液中金刚石颗粒分布特性的影响,并制备了镍–磷–金刚石复合镀层,研究了镀槽结构与搅拌速率对镀层中金刚石含量、粒径分布以及镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,镀槽中添加挡板和提高搅拌速率,可以明显改善镀液流场的均匀性,有利于金刚石颗粒在镀液与镀层中的分散与均匀分布,显著提高复合镀层的显微硬度与耐磨性;当镀槽中有挡板、搅拌速率为600 r/min时,所制备的微米金刚石–镍–磷复合镀层经400°C热处理1 h后,显微硬度高达1 442 HV,镀层几乎无磨损。     

工艺参数对RE-Ni-Fe-P-PTFE复合镀层中PTFE含量的影响

在铜片上电沉积得到了RE–Ni–Fe–P–PTFE复合镀层,探讨了温度、pH、搅拌速率及电流密度对镀层中PTFE含量的影响。结果表明,在温度为55°C,pH为2~3,电流密度10A/dm2及中等强度搅拌的条件下,可获得PTFE质量分数7.6%的RE–Ni–Fe–P–PTFE复合镀层。随着镀层中PTFE含量的增大,镀层的摩擦因数不断降低,其润滑性得到提高。