纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀层的制备及其摩擦学性能

为了获得摩擦学性能优良的镀层,在20#钢基材上实施了纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀,采用正交试验法优选了镀液配方,研究了镀液中纳米Al_2O_3含量、镀液温度对复合镀层显微硬度、摩擦和磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对复合镀层表面形貌进行观察。结果表明,镀液中纳米Al_2O_3含量是影响复合镀层硬度和耐磨性能最主要因素。纳米Al_2O_3能有效改善Ni-P合金镀层结构,在镀层中分布较均匀,使复合镀层硬度和耐磨性能明显提高。当纳米Al_2O_3含量为6 g/L时,纳米粒子在复合镀层中分布致密、均匀,复合镀层硬度和耐磨性最佳,与基材20#钢结合性较好。镀液温度对复合镀层硬度和耐磨性能有一定影响,最佳镀液温度为85℃,此时复合镀层硬度和耐磨性较好。     

SiC表面金属化和加入复合表面活性剂对Ni-P/SiC复合镀层性能的影响

使SiC表面金属化并在镀液中加入复合表面活性剂 ,运用化学复合镀方法制备了Ni P/SiC镀层。对镀层显微硬度、孔隙率及耐高温腐蚀磨损性能研究的结果表明 :SiC颗粒经过表面金属化处理和在镀液中加入复合表面活性剂 ,提高了复合镀层的硬度 ,降低了孔隙率 ,改善了镀层耐高温腐蚀磨损性能     

纳米SiC浓度对Ni/纳米MoS_2基复合镀层结构和耐磨性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含纳米SiC的Ni/MoS2基复合镀层。研究纳米SiC浓度对复合镀层微观形貌、组织结构、显微硬度和摩擦性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米SiC后,Ni/MoS2复合镀层的微观形貌产生明显的变化,随镀液中SiC浓度的增加,复合镀层表面致密度提高;镀液中纳米SiC浓度在1.0~1.5g/L时,组织由Ni+MoS2+SiC组成;纳米SiC为1.5g/L时,显微硬度达到最大,为505HV,摩擦因数为0.28,分别为纯Ni/MoS2的1.6倍和1/2。复合镀层的磨损机制以磨料磨损为主。     

Ni-Fe-NiFe_2O_4电沉积层的制备及其性能

在镀液中添加铁氧体粒子制备Ni-Fe基磁性复合镀层是电沉积技术一个新的发展方向,目前相关研究不多。采用电沉积法在铜片上制备了Ni-Fe-NiFe2O4复合镀层,用电化学方法、金相显微镜及能谱仪研究了镀液中NiFe2O4含量、电流密度、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等对复合镀层性能的影响。结果表明:复合镀层硬度随镀液中NiFe2O4含量的增加先增大后减小,含量为15 g/L时镀层硬度达370 HV,耐蚀性最好;随电流密度增大,沉积速率加快,镀层显微硬度增加,耐蚀性略有提高;加入CTAB能提高镀层中微粒的复合量,可在较低的电流密度下获得孔隙小、致密度高的镀层,显微硬度也有所提高,但耐蚀性略有下降;在温度为60℃,镀液中NiFe2O4含量为15 g/L,电流密度为5 A/dm2,CTAB含量为0.1%(质量分数)时,可获得性能较好的复合镀层,镀层中NiFe2O4含量较高,均匀致密,微观表面粗糙,无裂纹,与基体结合良好。     

pH值对30CrMnSi化学镀镍的影响

以硫酸镍为主盐,次磷酸钠为还原剂,在30CrMnSi合金钢上化学镀镍。研究了pH值对化学镀镀速和镀层微观结构、硬度及耐蚀性的影响。结果表明:随着pH值的增大,镀速先增大后减小,当pH值为7时镀速达到最大。镀层磷含量均小于4wt%,属于低磷镀层,镀层表面由胞状颗粒组成。当pH值为6、7时,颗粒最小且均匀致密,镀层磷含量和硬度最高,耐蚀性能最好。酸性镀液得到镀层的硬度和耐蚀性能明显优于碱性。     

纳米TiC颗粒对Ni-TiC复合镀层组织与性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含微-纳米TiC颗粒的Ni基复合镀层。研究镀液中纳米TiC添加量对复合镀层微观形貌、组织结构、硬度、摩擦和抗氧化性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米TiC后,Ni-TiC复合镀层表面出现团聚、致密度降低,复合镀层的组织为Ni和TiC;随镀液中纳米TiC添加量的增加,复合镀层的显微硬度呈先增后降的趋势,而摩擦因数则先降后升;当纳米TiC颗粒添加量为6.0g/L时,复合镀层显微硬度最大,为445HV,摩擦因数较小,为0.22,磨损机制以磨料磨损为主;在900℃,100h氧化条件下抗氧化性能最佳,氧化增重为6.828mg/cm~2,为微米复合镀层的0.5倍。     

化学复合镀镍-磷-金刚石工艺及性能的研究

研究了化学复合镀镍-磷-金刚石镀层操作条件对复合镀层镀速、复合量及硬度的影响,并对复合镀层的组织和性能进行了分析.结果表明,金刚石颗粒在镀液中部分会被活化,进入复合镀层过程中其表面沉积有镍层.实验得到了镀速20μm/h以上、均匀的Ni-P-金刚石镀层,金刚石的加入对镀速的影响不大.金刚石在镀层中的质量分数主要与金刚石在溶液中含量有关,当金刚石在溶液中含量为20g/L时,其在镀层中质量分数可达15%,硬度可达HV(0.5)500以上,为Ni-P化学镀层硬度的2.5倍左右,且镀层硬度随镀层中金刚石含量增加而增大.复合镀层的耐蚀倾向与Ni-P化学镀层大致相同.     

CNTs/TiO_2复合粉体含量对镀层性能的影响

采用微波等离子体技术对钛铁矿进行还原,获得了CNTs/TiO_2复合粉体。将该复合粉体分散到镀液中,利用复合电沉积法在不锈钢基体表面上制备了Ni-CNTs/TiO_2复合镀层。利用扫描电子显微镜、数显维氏硬度计和电化学测试等手段研究了CNTs/TiO_2复合粉体添加量对复合镀层沉积速率、表面形貌、硬度、耐腐蚀性能的影响。结果表明,该复合粉体的加入能有效的提高复合镀层的沉积速率、硬度和耐腐蚀性能,当加入复合粉体量达到0.2 g/L时,复合镀层的沉积速率、硬度、耐腐蚀性能达到最大值;该复合镀层的表面粗糙度随着镀液中CNTs/TiO_2复合粉体的含量的增大而变大。     

Ni/纳米Y2O3复合刷镀层的组织结构与摩擦磨损特性

添加纳米颗粒的复合镀层较常规单相镀层具有更优异的性能。采用电刷镀技术在2Cr13不锈钢表面制备了Ni/纳米Y2O3复合镀层,研究了纳米Y2O3含量对复合镀层的形貌、成分、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与纯镍镀层相比,复合镀层表面更为平整致密;随着镀液中纳米Y2O3含量的提高,复合镀层的硬度呈现先升高后降低的趋势;当纳米Y2O3颗粒含量为15 g/L时,复合镀层的晶粒最为细小,硬度达到极大值,摩擦系数(0.20)明显低于快速镍镀层(0.38),磨损面的黏着和撕裂现象大大减轻,表现出良好的摩擦磨损性能。     

镁合金纳米TiO2/Ni-P化学复合镀层的制备与性能研究

M—P／纳米TiO2颗粒复合镀层可在提高硬度的同时增强镁舍金的耐腐蚀性。本工作以硫酸镍为主盐对镁合金进行了纳米TiO2／Ni—P复合镀，并用金相法、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、动电位扫描等手段研究了其性能，并优化了施镀条件。结果表明，以硫酸镍为主盐可在镁合金基底上制得致密、厚度均匀、与基体结合良好的纳米TiO2／Ni—P复合镀层；复合镀层的硬度比无纳米合金镀层显著提高，但纳米颗粒加入量超过2g／L后镀层表面硬度几乎不再随加入量变化；复合镀层和合金镀层的耐腐蚀性都比基底镁合金高得多；纳米复合镀可提高镍磷合金镀层在3．5％NaCl溶液中的耐蚀性，而加入过多的纳米颗粒可以使复合镀层的耐蚀性降低。     

Ni-α-Al2O3纳米复合电镀工艺的优选及镀层的硬度和耐蚀性

为了提高Ni-Al2O3纳米复合电镀层的硬度和耐蚀性,以正交试验对镀液温度、电流密度、α-Al2O3纳米粒子质量浓度等因素进行了优选,采用扫描电镜、能谱仪、硬度仪及电化学工作站分别研究了镀层的微观形貌、能谱、硬度和耐蚀性。获得了最优工艺条件:镀液温度65℃,阴极电流密度2 A/dm2,Al2O3加入量为10g/L;在此工艺条件下所得Ni-α-Al2O3纳米复合镀层晶粒细小、表面平整、光滑,显微组织致密、均匀,镀层的硬度及耐蚀性比纯镍镀层均有显著提高。     

Ni—a-Al2O3纳米复合电镀工艺的优选及镀层的硬度和耐蚀性

为了提高Ni-Al2O3纳米复合电镀层的硬度和耐蚀性,以正交试验对镀液温度、电流密度、a-Al2O3纳米粒子质量浓度等因素进行了优选,采用扫描电镜、能谱仪、硬度仪及电化学工作站分别研究了镀层的微观形貌、能谱、硬度和耐蚀性。获得了最优工艺条件：镀液温度65℃,阴极电流密度2A／dm2,Al2O3加入量为10g／L;在此工艺条件下所得Ni-a-Al2O3纳米复合镀层晶粒细小、表面平整、光滑,显微组织致密、均匀,镀层的硬度及耐蚀性比纯镍镀层均有显著提高。     

镍-磷-氧化铝复合化学镀层的耐磨性研究

将微粒三氧化二铝与镍-磷化学镀液复合,使三氧化二铝微粒均匀地弥散分布于镍-磷基体中,以提高镀层的耐磨性.着重研究了复合化学镀工艺条件和镀后热处理温度对Ni-P-Al2O3复合镀层耐磨性的影响.试验结果表明:施镀工艺对镀速、三氧化二铝在镀层中的分布有影响,镀后热处理可提高镀层硬度.在pH=5.4、施镀温度为90±2℃、α-Al2O3微粒加入量为5g/L、搅拌速度为400r/min的条件下所得复合镀层加热到400℃、保温1 h后,镀层耐磨性最佳.在相同的磨损条件下,复合镀层的耐磨性比Ni-P镀层提高6～7倍,比45钢淬火态提高30多倍.     

热处理对Ni-P/WS2复合镀层硬度及自润滑性能的影响

在Ni-P镀层中加入颗粒形成复合镀层可进一步提高镀层力学性能、耐腐蚀性和润滑性能。为此,对Q235钢表面实施化学共沉淀,形成Ni-P/WS₂复合镀层,并对镀层实施后续热处理,利用电子探针（EPMA）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和硬度计,研究了镀液中WS₂含量及沉淀后的热处理对Ni-P/WS₂复合镀层硬度和自润滑性能的影响机理。结果表明：镀液中P含量稳定,受镀液中WS₂颗粒浓度变化的影响不大,有利于镀层在后续的热处理中析出适量的体心立方Ni₃P硬化相,从而有效提高复合镀层表面硬度;镀层中WS₂颗粒对镀层表面起到润滑作用,因此可有效减小镀层表面摩擦系数,而热处理可使镀层中析出体心立方的Ni₃P相,增加了表面对WS₂颗粒的支撑作用,有利于增强镀层表面的自润滑,有效减小摩擦系数。     

α-Al2O3含量对Ni-P复合化学镀层结构及性能的影响

为改善镍磷复合化学镀层的性能,利用X射线荧光光谱、X射线衍射等分析方法研究了α-Al2O3在镀层中的含量对镀层硬度、耐磨性、孔隙率及镀层结构的影响.结果表明:镀液中α-Al2O3加入量小于1 g/L时,随镀液中α-Al2O3浓度的增大,镀层中α-Al2O3的含量提高,镀层硬度与耐磨性增大,孔隙率略有增加;当镀液中α-Al2O3含量为1 g/L时,镀层中α-Al2O3的含量达到最大值4.8%,镀态硬度达到750 HV,约为Ni-P镀层的1.5倍,耐磨性约是Ni-P镀层的5.0倍;镀态镀层为Ni-P非晶与α-Al2O3晶体组成的复合镀层,经400℃热处理1 h后,镀层晶化为Ni3P晶体、Ni基固溶体,表面生成NiO晶体,镀层中α-Al2O3的结构不变.     

表面活性剂对Ni-P-SiC化学复合镀层性能的影响

采用化学复合镀技术制备Ｎｉ－Ｐ－ＳｉＣ复合镀层,研究了３种表面活性剂对镀层的硬度及耐磨性能的影响。结果表明：采用阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配,所得镀层性能优于单独使用一种表面活性剂;复合镀层的磷含量大于８％,属非晶态结构,ＳｉＣ含量达４％,硬度达９００ＨＶ,耐磨性为电镀纯镍的５～６倍。     

化学镀Ni-P-SiC复合镀层的研究

采用化学复合镀工艺,成功地制备出了不同颗粒含量的Ni-P-SiC复合镀层,SiC颗粒均匀分布于镍磷合金基质中.复合镀层的镀态硬度随颗粒的复合量增加成线性上升;经400℃,1h热处理后,复合镀层硬度得到进一步提高,最大硬度为HV₅₀1435.磨损试验表明,400℃,1h热处理后,复合镀层磨损率只有相同磷含量镍磷镀层的30％,其耐磨性能比中碳钢提高了近一个数量级.     

低温镀铁液中SiO2含量对复合镀层性能的影响

为了提高低温镀铁层的性能,尤其是硬度和耐磨性,在低温镀铁液中添加SiO2,少量MnC12和NaC1,在45钢表面镀铁,按相关国家标准测试复合镀层的耐磨性能、显微硬度、沉积速率和耐蚀性,并研究了镀液中SiO2含量对相关性能的影响.结果表明:随镀液中SiO2含量的增加,复合镀层的显微硬度和耐磨性显著提高,耐蚀性略有下降;镀层中SiO2沉积量随镀液中SiO2含量的增加而增多,当SiO2浓度为30 g/L时,复合镀层沉积速率略有下降,此时复合镀层综合性能最佳.     

工艺参数对超声波辅助化学沉积Ni-P-Al_2O_3复合镀层的影响

为改善不锈钢的表面综合性能,采用超声波辅助化学沉积技术在304不锈钢基体表面成功制备Ni-P-Al2O3复合镀层,利用电子分析天平、显微硬度计以及X射线衍射仪对Ni-P-Al2O3镀层的镀速、显微硬度及组分进行研究。结果表明,当Al2O3悬浮量为2g/L时,镀层的镀速和显微硬度分别为8.7μm/h和760 Hv。镀液温度保持在85℃时,Ni-P-Al2O3镀层的镀速和显微硬度分别为8.4μm/h和747 Hv。在Ni-PAl2O3镀层中存在Ni、Ni3P和Al2O3三相。     

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.