电刷镀纳米晶镀层的组织及其强化机理

采用直流、脉冲和脉冲换向电流制备了Ni和n—SiO2／Ni电刷镀镀层，利用SEM、AFM、TEM和XRD等技术对镀层的表面形貌、显微组织和晶粒尺寸等进行了分析测量。结果表明，电刷镀层表面呈胞状组织，镀层的晶粒尺寸均在纳米量级，说明电刷镀技术是一个古老而未被认识的纳米技术；复合电刷镀过程中纳米颗粒的作用及脉冲换向电流，能进一步提高镀层的形核率及抑制晶粒的生长，从而减小纳米晶的尺寸。镀层的硬度与纳米晶的尺寸有很好的对应关系。     

电刷镀Ni／n-SiO2复合镀层的形貌及摩擦学性能研究

利用脉冲换向电刷镀方法制得了Ni／n—SiO2复合镀层，并对镀层进行了表面形貌观察和分析，测试了镀层的摩擦学性能，与直流工艺条件下的快镍镀层和Ni／n—SiO2复合镀层相比，采用脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni／n—SiO2复合镀层，由于脉冲换向电流的细晶强化作用和纳米颗粒的弥散强化作用，镀层致密、晶粒团尺寸细小、硬度高、摩擦系数低，因此耐磨性能更好。     

电刷镀镍铁合金镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀技术制备纳米晶Ni-Fe合金和纳米晶Ni镀层,研究纳米晶刷镀层的组织结构和热稳定性。结果表明：使用可溶性阳极电刷镀技术可以制备典型的纳米晶结构镀层;纳米晶Ni-Fe合金镀层具有比纳米晶Ni镀层更为优越的热稳定性;纳米晶合金刷镀层的热稳定性与其织构、合金元素对晶界迁移的阻碍作用以及晶粒的尺寸分布有关。     

脉冲关断时间对电刷镀Ni/CNT纳米晶镀层组织及性能的影响

采用电刷镀技术制备了不同工艺参数的Ni/CNT纳米晶镀层.运用SEM、XRD、显微硬度计和T-11式球盘式磨损试验机等分析与测试方法,研究了不同工艺参数对Ni/CNT 复合镀层的表面形貌、晶粒尺寸、显微硬度和耐磨性等的影响.研究结果表明,在直流电源下使复合镀层生长速度加快,镀层表面粗糙,晶粒尺寸较大;采用脉冲电源后,随脉冲关断时间增加,复合镀层的表面平整度增加、晶粒尺寸减小、硬度和耐磨性增加;镀层的晶粒大小随加热温度的升高逐渐增大,显微硬度300 ℃以下变化不大,加热至400 ℃后显著下降.     

脉冲关断时间对电刷镀Ni/CNT纳米晶镀层组织及性能的影响

采用电刷镀技术制备了不同工艺参数的Ni/CNT纳米晶镀层。运用SEM、XRD、显微硬度计和T-11式球盘式磨损试验机等分析与测试方法，研究了不同工艺参数对Ni/CNT 复合镀层的表面形貌、晶粒尺寸、显微硬度和耐磨性等的影响。研究结果表明，在直流电源下使复合镀层生长速度加快，镀层表面粗糙，晶粒尺寸较大；采用脉冲电源后，随脉冲关断时间增加，复合镀层的表面平整度增加、晶粒尺寸减小、硬度和耐磨性增加；镀层的晶粒大小随加热温度的升高逐渐增大，显微硬度300 ℃以下变化不大，加热至400 ℃后显著下降。     

电流特性和纳米颗粒对电刷镀复合镀层耐腐蚀性能的影响

为获得性能优良的镀层,利用不同的电沉积方法(直流、脉冲电流及脉冲换向电流)制得了Ni、Ni/n-SiO2和Ni/n-Al2O3复合镀层,分别对其表面形貌(SEM)进行了观测和分析,测试了镀层的孔隙率,并通过海水浸泡方法检测其耐腐蚀性能.比较测试结果后发现:电流特性和纳米颗粒对电刷镀复合镀层的耐腐蚀性能均有影响,采用脉冲换向电流沉积得到的Ni/n-SiO2复合镀层具有致密精细的表面形貌、较小的孔隙率和较好的耐腐蚀性能.     

脉冲换向电刷镀镍基纳米SiO2复合镀层的耐腐蚀性能研究

采用脉冲换向电刷镀方法制备了Ni/n-SiO2复合镀层,应用SEM对镀层表面形貌进行了分析,测试了镀层的孔隙率,以及镀层在海水浸泡条件下的耐腐蚀性能,讨论了镀层的耐腐蚀机理.实验结果表明:与直流工艺条件下的电刷镀镀层相比,脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni/n-SiO2复合镀层具有致密精细的表面、较小的孔隙率和较高的耐腐蚀性能.     

脉冲换向电刷镀Ni/n-Al2O3复合镀层的耐腐蚀性能研究

利用脉冲换向电刷镀方法制得了Ni/n-Al2O3复合镀层,对其表面形貌(SEM)进行了观测和分析,测试了镀层的孔隙率,并通过海水浸泡法检测其耐腐蚀性能,并与其他工艺条件下的电刷镀镀层进行比较,结果发现,采用脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni/n-Al2O3复合镀层具有致密精细的表面形貌、较小的孔隙率和较好的耐腐蚀性能。     

电刷镀纳米铜拉伸和压缩性能相关性分析

采用电刷镀技术制备晶粒尺寸为26nm的纳米晶铜,利用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析电刷镀纳米晶铜微观结构及显微组织。使用MTS试验机对电刷镀纳米Cu进行应变速率为1.04×10-6～3.0s-1的拉伸和压缩试验,并分析两种试验所得性能的差异及其中的相关性。结果表明,电刷镀纳米晶Cu有较好的综合性能。由于其具有均匀一致的晶粒尺寸和大角晶界,此电刷镀纳米晶Cu可以作为本征纳米晶Cu材料进行分析。     

电刷镀在表面工程中应用的研究进展

综述了电刷镀技术在材料表面防腐、耐磨及维修领域的应用。 介绍了电刷镀耐蚀、耐磨镀层的新工艺及其性能,包括纳米晶合金电刷镀层、纳米复合电刷镀层、双纳米复合电刷镀层以及电刷镀复合转化膜层的研究现状。 最后指出了今后电刷镀技术研究应用的方向。     

电刷镀纳米晶镍铁合金镀层腐蚀特性的研究

采用可溶性阳极电刷镀的方法制备纳米晶Ni-Fe合金和纳米晶Ni镀层,用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni、Ni-5.84%Fe和Ni-13.49%Fe镀层在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过此法制备的Ni和Ni-Fe合金镀层具有典型的纳米晶结构;随着含Fe量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-13.49%Fe合金镀层组织结构均匀致密,晶界处没有明显的孔洞或缺陷,晶界及三叉晶界处的原子错配度小,过渡均匀,其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性优于纳米晶Ni镀层,而在10%HCl溶液中的耐蚀性与纳米晶Ni镀层相当;纳米晶Ni和纳米晶Ni-Fe合金刷镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀形态均为点蚀,而在10%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

可溶性阳极电刷镀镍镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀制备镍镀层,XRD分析和TEM观察结果表明镀层为纳米晶结构,晶粒尺寸约20nm,具有(111)择优取向.镀镍层硬度随电刷镀电压和镀液温度的提高而增加,在一定值时达到最大值,然后随电压和镀液温度的继续提高而降低.而阴-阳极相对运动速度影响较小.低温退火时镀层的硬度随加热温度的提高而升高,300℃时达到最大值,然后随温度的升高而降低.可溶性阳极电刷镀纳米晶镍的热稳定性明显高于晶粒尺寸相近的槽镀纳米晶镍,对其原因进行初步探讨.     

可溶性阳极电刷镀镍镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀制备镍镀层，XRD分析和TEM观察结果表明镀层为纳米晶结构，晶粒尺寸约20nm，具有（111）择优取向。镀镍层硬度随电刷镀电压和镀液温度的提高而增加，在一定值时达到最大值，然后随电压和镀液温度的继续提高而降低。而阴-阳极相对运动速度影响较小。低温退火时镀层的硬度随加热温度的提高而升高，300℃时达到最大值，然后随温度的升高而降低。可溶性阳极电刷镀纳米晶镍的热稳定性明显高于晶粒尺寸相近的槽镀纳米晶镍，对其原因进行初步探讨。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制各纳米晶Ni和纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、表面形貌和成分.用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni和不同Co含量的纳米晶Ni-C0合金镀层在3.5%NaCl(质量分数,下同)和5%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过脉冲电沉积法制各的Ni和Ni-Co合金镀层具有典型的纳米晶结构; 随着含Co量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-Co合金镀层组织结构均匀致密,其在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni镀层;纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀中腐蚀极少,表现出优异的耐腐蚀性能,而在5%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

可溶性阳极电刷镀纳米晶Ni-Fe合金镀层的退火再强化

采用可溶性Ni阳极电刷镀方法制备纳米晶Ni-Fe合金镀层,利用XRD、SEM、TEM、显微硬度计等测试方法分析低温退火对镀层结构和性能的影响.结果表明:纳米晶Ni-Fe合金镀层的硬度随退火温度的升高而提高,在200 ℃时达到最大值,存在明显的退火再强化;继续提高退火温度导致镀层硬度降低;400 ℃退火后的镀层硬度与镀态的接近;纳米晶Ni-Fe合金镀层退火过程没有出现晶粒异常长大,表现出比纯Ni镀层更高的热稳定性.     

纳米ZrO2含量对Ni/ZrO2刷镀层组织和硬度的影响

采用电刷镀技术制备了Ni/ZrO2纳米复合刷镀层,对镀层的表面组织结构、显微硬度进行了观察、测定和分析.结果表明:当镀液中纳米ZrO2颗粒含量为20 g/L时,复合镀层的形貌最为平整致密,晶粒最为细小,硬度达到峰值(581.4 HV);随着热处理温度的升高,Ni/ZrO2纳米复合镀层的显微硬度呈现先升高后下降的趋势,在250℃时达到极大值(688.9 HV),表现出较好的耐高温软化性能.     

电化学沉积Ni-W合金纳米晶镀层的组织与硬度研究

采用电沉积制备Ni-W合金纳米晶镀层，研究了纳米晶的形成与镀层组织结构和硬度。随着镀液组分的变化，镀层的表面形貌发生变化；X射线衍射结果表明，Ni-W合金的晶粒尺寸在17-30m之间；镀液组成、pH值、电流密度、温度等因素对Ni-W合金纳米晶沉积层的硬度都有影响，最主要的影响因素是pH值及电流密度。     

自动化纳米电刷镀复合镀层的组织和性能

采用自制的自动化电刷镀系统制备了n-Al2O3/Ni复合电刷镀层,对比研究了手动和自动纳米电刷镀镀层的组织和性能.结果表明,自动化纳米电刷镀效率高,镀层组织更致密,纳米颗粒在复合刷镀层中均匀弥散分布;镀层硬度和耐磨性能等与手动纳米刷镀层性能相近,但是,其性能分布更均匀.这是由于自动化电刷镀过程避免了人为因素影响,使得镀层金属和纳米颗粒的共沉积过程更加连续一致.     

脉冲电沉积WC-Co-Ni镀层的制备及性能研究

目的提高WC-Co-Ni纳米晶复合镀层的综合性能。方法利用脉冲电沉积法制备WC-Co-Ni纳米晶复合镀层,分析镀层的结构、表面形貌及元素成分,测试镀层的显微硬度。对WC-Co-Ni纳米晶复合镀层和304不锈钢进行5%(质量分数)H2SO4溶液浸泡实验,计算腐蚀速率,对比其耐蚀性。结果当脉冲参数为阴极电流密度5 A/dm2、脉冲占空比50%、脉冲频率2000 Hz时,施镀2 h制备的WC-Co-Ni复合镀层为纳米晶结构。镀层表面平整、光亮,无裂纹,由立方晶型的Ni、六方结构的WC和立方晶型的Co组成,WC-Co颗粒均匀弥散在纳米晶Ni镀层内,且m(Ni)∶m(W)∶m(C)∶m(Co)=6∶2∶1∶1。WCCo纳米颗粒起到了促进形核的作用,晶粒尺寸大多分布在20 nm左右。WC-Co纳米颗粒对镀层起到了弥散强化作用,使复合镀层的显微硬度达到600HV。在浸泡腐蚀实验中,随着温度从20℃升高至80℃,复合镀层的腐蚀速率增加缓慢,20℃下的腐蚀速率仅为0.4192 mm/a,80℃下的腐蚀速率也低于20mm/a。结论脉冲电沉积法制备的WC-Co-Ni纳米晶复合镀层硬度高于传统的不锈钢材料,耐蚀性也优于304不锈钢,综合性能较好。     

纳米PTFE粒子细化高速电喷镀镍基复合镀层的组织

利用高速电喷镀方法制备纳米聚四氟乙烯(PTFE)镍基复合镀层.采用X射线衍射(XRD)、电子探针、红外光谱等方法考察了纳米PTFE在复合镀层中的表现;应用扫描电子显微镜(SEM)、场发射环境扫描电子显微镜(FEGE-SEM)等技术探讨了纳米PTFE在镀层中的形态以及细化镀层组织的作用机理.结果表明,PTFE纳米粒子主要分布在镀层Ni晶粒的晶界面上而不是在晶粒内部,PTFE粒子粘附在固相Ni晶体上进而阻碍Ni原子的沉积使Ni复合镀层的晶粒细化.