加热温度与保温时间对铝-硅镀层组织演变的影响

采用扫描电镜观察了钢板表面铝-硅镀层的微观组织,利用热模拟机研究了铝-硅镀层在不同加热温度和保温时间下镀层中合金层厚度的变化规律,利用辉光光谱仪测定了铁元素向合金层中的扩散规律。结果表明:热处理前镀层合金层组织由Fe₂Al₅二元金属间化合物和Fe₂SiAl₇三元金属间化合物组成,热处理后镀层合金层组织由Fe₂SiAl₂,Fe₂Si₂Al₅等金属间化合物组成,镀层表面生成致密的Al₂O₃膜;硅元素在合金层与镀层的交界处富集,抑制了铁元素由钢基体向镀层表面的扩散,可以有效阻止合金层厚度的进一步增加;随着加热温度升高、保温时间延长,铁元素溶出量增多,镀层表面铁质量分数达到45%~55%,导致合金层的厚度逐渐增大。     

银基镀金继电器失效的表面研究

利用PHI—550型多功能电子谱仪分析了银基镀金继电器簧片样品,发现银透过镀层于表面富集。这种富集引起样品变色,使器件性能变坏。对银富集的原因及过程做了讨论。     

不同锰含量热浸镀铝锰合金层扩散退火后的抗划擦性能

目前,有关钢材表面热浸镀铝层中添加锰元素及扩散退火处理对镀层组织、结构及性能的影响研究很少。采用热浸镀工艺在Q235钢表面制备纯铝及Al-2%Mn,Al-9%Mn,Al-13%Mn铝锰合金镀层,并进行扩散退火处理。通过XRD、SEM及EDS等分析了扩散退火后镀层的组织结构和表面形貌,用划痕法测试了各镀层的抗划擦性能。结果表明:经扩散退火后,4种镀层都出现了Fe₄Al₁₃相,其中铝锰合金镀层中出现多种铝锰金属化合物,如Al₈Mn₅,MnAl₆,Mn₃Al₁₀;铝锰镀层的抗划擦性能约为纯铝镀层的1.5倍,Mn元素的加入使合金镀层的抗划擦性能有显著提高。     

钢铁镀Sn扩散处理中镀层组织的形成

根据钢铁试样镀Ｓｎ扩散处理后镀层的显微组织、物相组成及性能等分析，讨论了镀层组织在处理中的形成过程及其原理。试验表明，钢铁试样经镀Ｓｎ扩散处理时，镀层与基体形成一对扩散偶，其结合转变为扩散结合，镀层由ＦｅＳｎ白亮层、白色基底及其上的ＦｅＳｎ晶体与液相间包晶反应生成的ＦｅＳｎ２灰色和黑色暗点以及表面极薄富Ｓｎ合金层组成。     

基片偏压与氩分压对铀表面铝镀层结构与界面特性的影响

采用磁控溅射离子镀技术在贫铀表面以不同基片偏压与不同氩分压制备铝镀层,利用扫描电镜分析了镀层的表面和界面形貌,利用俄歇电子能谱仪分析了界面元素分布,利用透射电镜分析了镀层的微观结构.结果表明:钠表面脉冲偏压所得锚镀层较直流偏压所得镀层致密,脉冲偏压在-500～-1000V范围内镀层的致密性较好.铀表面脉冲偏压铝镀层与铀基体之间界面结合紧密,且存在"伪扩散层";随着脉冲偏压的提高,"伪扩散层"增宽.铝镀层为柱状结构,降低工作氩分压,可以细化铝镀层的晶粒,提高镀层的致密性.     

蒸发制备锌镁合金镀层中锌镁层的扩散研究

锌镁合金镀层是一种具有优异防腐蚀性能的新型钢板保护镀层,真空镀由于其优良的镀层性能正逐步发展为锌镁合金镀层的重要制备工艺。本文在镀锌钢板表面采用真空热蒸发镀镁,再由快速退火工艺形成锌镁合金镀层。通过X射线衍射、二次离子质谱和扫描电镜分析了在退火过程中锌、镁层的扩散过程,并通过盐雾试验和电化学测试研究扩散过程对锌镁合金镀层腐蚀性能的影响。研究发现:退火过程中镁快速向锌层扩散,并在锌层内一定深度处富集,而锌逐渐向镁层扩散,这种相互扩散形成了锌镁合金。同时铁也会向锌层扩散,形成锌铁合金。镁富集区具有扩散阻挡作用,阻止镁进一步向内扩散的同时也阻止铁向表面的扩散。腐蚀性能测试表明,370℃下退火60～120 s的样品具有较好防腐蚀性能。     

基于自组装技术的单晶硅表面镀铜工艺

本研究在单晶硅基底表面自组装制备了3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)自组装薄膜,并在此基础上进行化学镀和电镀研究,最终得到了致密均匀的铜膜,镀层与单晶硅基底通过配位键连接,粘结力强。利用循环伏安(CV)法探索得到了最佳电镀工艺参数为:电流密度1.56A/dm2,电镀时间600s。借助接触角测试仪测定了不同试样表面的润湿性,通过X射线能谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)对镀层的元素含量和表面形貌进行了表征。获得的铜镀层致密均匀并呈现金属光泽。     

单晶硅掺杂类型对化学镀Ni -P膜的影响

本文采用化学镀的方法分别在P型、N型Si(100)表面制备了Ni -P膜,通过扫描电镜(SEM)及电子能谱仪(EDS)分析考察了同种制备条件下,在不同基底上镀膜的表面形貌和不同基底对镀层组分的影响;并用原子力显微镜(AFM)对不同基底上镀膜的平整度进行了研究.结果发现两种基底上的镀膜形貌、元素含量及镀膜平整度明显不同,...     

电沉积Ni-Co纳米镀层热稳定性研究及低温扩散连接应用

目的 研究不同Co含量电沉积Ni-Co纳米镀层的热稳定性能及其扩散连接应用效果。方法 在TC4钛合金表面电沉积Ni-Co镀层,改变镀液中Co含量(0、5、20 g/L),利用金相显微镜(OA)和透射电镜(TEM)观察分析镀层800 ℃热处理前后的微观组织。在真空扩散设备中进行TC4钛合金低温扩散连接(800 ℃、1 h),利用万能拉伸机检测扩散连接接头的剪切性能。结果 添加Co元素不仅能够减小镀层晶粒至19.2 nm,还能够提高其热稳定性能。纯镍镀层在800 ℃热处理5 h后晶粒长大至17.2 μm,而Ni-20 g/L Co镀层晶粒在相同条件下仅长大到10.5 μm且生长初期并未发现异常长大晶粒。以2.5 μm厚的Ni-Co镀层为中间层进行TC4钛合金低温扩散连接,接头剪切强度高达543.4 MPa。结论 Co元素的添加降低了晶界能量,提高了Ni-Co镀层的热稳定性能;作为TC4钛合金扩散连接的中间层,提高了原子的扩散系数,实现了TC4钛合金低温扩散连接,对工程应用具有重要意义。     

电沉积法制备碳纳米管/黑镍复合镀层

基于复合电镀技术,以钛合金为基底,成功将改性后的多壁碳纳米管掺杂到普通黑镍镀层中。通过扫描电子显微镜观察了复合镀层的表面形貌,发现镀层厚度远远大于未掺杂的普通黑镍镀层,粗糙度也有所增加。对复合镀层所含元素进行了定性分析,阐述了复合镀层的反应机理。通过加热(骤冷)实验表明镀层具有良好结合力。利用电化学工作站测试了复合镀层的开路电位和循环伏安曲线。测试结果表明,掺入了碳纳米管的黑镍镀层电化学行为发生了改变,镀层的抗腐蚀能力有所提高。     

Al-Si镀层热成形零件表面颜色差异性研究

目的研究加热温度、加热时间等工艺参数对Al-Si镀层材料在热成形过程中存在的表面颜色差异、镀层厚度和扩散层厚度的影响规律,及影响零件表面颜色差异的主要原因。方法在不同加热时间及加热温度条件下,对厚度为1.0 mm的新日铁Al-Si镀层材料进行热冲压试验,测量热成形零件的镀层厚度和扩散层厚度,并对典型不同颜色零件表面进行SEM及EDS分析研究。结果 Al-Si镀层热成形零件表面颜色与加热温度和加热时间存在较好的对应关系,同时镀层厚度及扩散层厚度随着加热时间的增加及加热温度的提高而增大,Al-Si镀层热成形零件表面的颜色与镀层中不同铁氧化物的混合比例存在较好的对应一致性。结论Al-Si镀层热成形零件表面颜色的状态可以间接反应镀层厚度及扩散层厚度。     

高档锌合金门锁腐蚀生锈原因分析

某公司生产的高档锌合金门锁在沿海地区使用不到3a后,表面出现大量腐蚀锈斑.通过宏观检验、EDS分析、微观形貌分析等方法对腐蚀锈斑进行分析,结果表明:电镀过程中残留有大量Cl元素,在表面不完全干燥的条件下,由于锌合金基体与镀层的腐蚀电位不同,两者之间形成腐蚀原电池,造成锌合金基体与镀层发生腐蚀,加上后期使用时外部海洋工业大气薄液膜中S、Cl元素的共同作用,腐蚀介质不断扩散,最终造成锌合金门锁表面的腐蚀生锈.     

不同基底上Ni微结构镀层结合强度的研究

在玻璃基底上溅射Ti或Cr/Cu种子层,并对Ti基板表面进行预处理,研究基底表面粗糙度、热处理温度对于Ni微结构镀层结合强度的影响。结果表明,基底表面粗糙度、热处理温度对Ni微结构镀层与基底的结合强度有较大影响,经过200℃的热处理,溅射Ti及Cr/Cu种子层与Ni微结构的结合强度提高近1倍。通过EC-SPM、SEM等分析手段,初步探讨了结合强度的影响机制。     

纳米金刚石/镍复合电刷镀层的显微结构研究

对以45#钢为基底的纳米金刚石/镍复合镀层和普通快速镍镀层的表面进行了研究。扫描电镜分析结果表明,纳米金刚石/镍复合镀层表面成典型的"菜花头"形状,弥散分布的纳米金刚石被镍包裹。由于部分纳米金刚石颗粒可视为镍原子非自发形核的基底,能够吸引更多的镍离子沉积成核,提供大量的结晶生长点,达到细化晶粒的效果,因此与普通快速镍层相比,复合镀层的表面更加平整、致密,组织更加细化。X射线衍射分析结果进一步证明,随着纳米金刚石加入量的增加,镀层表面晶粒尺寸逐渐减小。并据此提出纳米金刚石-镍电刷镀复合镀层的生长过程物理模型。     

热镀锌质量缺陷检验及改善办法

近年来,随着热镀锌基板表面质量的不断提高,热镀锌钢板的镀层表面质量也得到了很大的改善。但是,机械划伤等基板表面缺陷很容易透过镀层显现出来;基板表面的污染如果不清洗干净,也会影响镀层反应,并形成漏镀点等镀层缺陷。本文主要分析各种镀层质量缺陷的起因,并提出改善方法。     

热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金钢板镀层表面形貌及组织特征研究

采用光学显微镜、SEM、EDS等实验手段,研究了Ti元素对热浸镀55 ％Al-Zn-1.6％Si板的镀层表面形貌、元素分布、成分组成、横截面相组成体积比的影响.结果表明:无添加Ti元素的1#镀铝锌产品表面锌花尺寸偏大且不均,Al、Zn、Si等元素在表面分布规律不明显,镀层总厚度在15～17 μm之间,其中外镀层15μm,内镀层1.8μm,镀层截面由约65％的富铝相+35％的富锌相组成;添加Ti元素的2#镀铝锌产品镀层表面光泽比1#亮丽,立体感效果显著,锌花尺寸也更加细碎均匀,Al、Zn、Si等元素呈现较明显的规律分布,镀层总厚度在24.3～26.7 μm之间,其中外镀层24.8μm,内镀层1.6 μm,镀层截面组织由约76.2％的富铝相+22.7％的富锌相及少量的富硅相组成.     

X射线荧光法测量金薄膜和镀层的厚度

采用X射线荧光能谱仪,分别测量基底元素的强度,以求得金薄膜和镀层的厚度。用镀金片检验,当薄膜和镀层厚度t<3.0μm时,测量偏差<0.10μm,方法简便,可方便地用于镀层厚度的控制生产中。     

锰对扩散退火后热浸镀Al-Mn镀层抗磨粒磨损性能的影响

采用SEM,EDS,XRD等方法分析经扩散退火后Al-Mn镀层的组织结构、元素成分及表面形貌.采用动载磨粒磨损试验机研究Al-Mn镀层的抗磨粒磨损性能,并探讨其磨损机理.结果表明:纯铝镀层主要是由Fe4 Al13相和FeAl相组成,铝锰合金镀层表面主要是由MnAl6,Mn3Al10,Fe4Al13相组成;Mn含量接近共晶点的Al-2％(质量分数,下同)Mn试样抗磨粒磨损性能最好;纯Al、Al-2％Mn镀层的磨粒磨损是微观断裂(剥落)机理占主导地位,Al-9％Mn,Al-13％Mn镀层的磨料磨损主要是多次塑变(微观犁皱)引起的.     

化学镀Ni-W-P合金沉积机理初探

通过对化学镀的Ni-W-P合金镀层镀态下的表面形貌特征及镀层断面组织的观察与分析,研究了化学镀Ni-W-P合金镀层的沉积机理。结果表明,合金原子优先在基底金属表面能量较高的划痕、蚀孔边缘处沉积。Ni-W-P非晶态合金镀层由圆形基元以交错层叠方式叠加而成。     

0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。