基于电接触强化的铝合金表面电刷镀镍层改性研究

[目的]对铝合金进行表面处理可提高其硬度和耐磨性,拓宽铝合金材料在机械零件方面的应用。[方法]采用电刷镀技术在1060铝合金表面制备Ni镀层,再通过电接触强化技术对Ni镀层进行改性。采用扫描电子显微镜和维氏硬度计考察了Ni镀层电接触强化前后的微观组织和显微硬度。通过摩擦磨损试验对比了1016铝合金及Ni镀层电接触强化前后的耐磨性。[结果]经电接触强化后,Ni镀层内部的裂纹及孔洞类缺陷减少,晶粒间隙减小,致密性提高,显微硬度增大到524.4~560.3 HV0.1范围内。1016铝合金在摩擦磨损试验后存在较深的犁沟和剥落,耐磨性较差。Ni镀层的耐磨性优于1016铝合金,但在摩擦过程中会发生剥落。经电接触强化的Ni镀层在摩擦过程中摩擦因数平稳,表面只是轻微擦伤,耐磨性最佳。[结论]结合电刷镀镍和电接触强化技术可显著提高铝合金的表面性能。

电刷镀制备银/银-石墨烯复合镀层及其性能

在KI体系中采用电刷镀方法在铜基体上制备了银/银-石墨烯复合镀层,研究了镀液中石墨稀含量对所制备复合镀层附着力、接触电阻、物相、耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明:纯银镀层和复合镀层的附着力都达到标准要求;在NaCl和H_(2)SO_(4)腐蚀介质中,复合镀层的腐蚀速率均小于纯银镀层,在NaOH腐蚀介质中则相反;复合镀层的平均摩擦因数和磨损率最低,分别为0.274和5.68×10^(-6)mg/(m·N),远小于纯银镀层,接触电阻与纯银镀层相差不大。

耐磨零部件的电刷镀铬修复

[目的]某耐磨镀铬零部件长期依赖进口,在服役过程中会出现磨损、腐蚀等问题,对其进行修复再制造不仅符合绿色制造的理念,更可以大幅降低设备的运维成本,减少材料消耗。[方法]使用电刷镀铬技术对该零部件进行修复,对比了修复件和全新件表面Cr镀层的微观组织、表面粗糙度、显微硬度、耐磨性及耐蚀性,以探究电刷镀铬修复用于该零件的可行性。[结果]修复件的Cr镀层为光亮的银灰色,其微观形貌、显微硬度、表面粗糙度和耐蚀性都与全新件的Cr镀层相近,耐磨性则更优。[结论]电刷镀铬可用于修复该类零件,本文的研究结果有助于提高相应设备的国产化程度。

镍-钴-氧化铝复合电刷镀工艺及其性能

[目的]研究不同工艺参数和Al_(2)O_(3)纳米颗粒用量对45钢表面复合电刷镀Ni-Co-Al_(2)O_(3)的影响,提升45钢的耐磨性。[方法]通过扫描电子显微镜观察不同条件下所得镀层的表面形貌及截面形貌,以确定合适的工艺参数。再在此基础上研究了Al_(2)O_(3)纳米颗粒质量浓度对Ni-Co-Al_(2)O_(3)复合镀层显微硬度和耐磨性的影响,结合磨损形貌观察和元素组成分析,探讨了复合镀层的磨损机理。[结果]复合电刷镀的较佳工艺参数为:电压10 V,温度40~50℃,镀笔速率6~8 m/min。镀液中Al_(2)O_(3)纳米颗粒的质量浓度为20 g/L时,Ni-Co-Al_(2)O_(3)复合镀层的显微硬度最高(约为850 HV),耐磨性最好。Ni-Co-Al_(2)O_(3)复合镀层的磨损机理以疲劳磨损为主,并伴随轻微的粘着磨损。[结论]通过电刷镀技术可在45钢表面获得高硬度、耐磨损的Ni-Co-Al_(2)O_(3)复合镀层。

高性能COPNA树脂基电刷复合材料的制备及其性能探究

以FCC油浆为原料合成的COPNA树脂作为黏结剂,添加不同比例的石墨及添加剂,将其充分混合后进行热压成型,在不同温度下煅烧得到树脂基电刷。考察了不同含量的树脂黏结剂及不同焙烧温度对树脂基电刷复合材料性能的影响。研究表明,实验合成的COPNA树脂粘结性能较好,制备的电刷具有优异的抗压强度、抗折强度及良好的导电性等优点。

基于高定向热解石墨(HOPG)的电刷针表面修饰技术

目的旨在应对有刷微电机中的电刷与换向器间的磨损问题,尤其是由电弧侵蚀引发的性能和寿命下降。方法通过在电刷与换向器的接触界面引入HOPG材料,探索其在抑制电弧侵蚀和改善接触表面磨损方面的效果。重点测试了电刷针在HOPG表面修饰下的磨损行为与失效机制,并与传统材料进行对比。通过载流摩擦磨损试验,模拟实际工况,研究了在引入HOPG前后,换向器和电刷针之间不同的磨损机制,尤其是电弧侵蚀与机械磨损之间的转变。结果采用HOPG作为表面修饰材料显著减少了电弧侵蚀,使电刷针的失效机制从严重的电弧侵蚀转变为机械磨损,显著改善了电机运行中的磨损状况。HOPG表面表现出了优异的润滑性能,抑制了电刷针与换向器之间的电弧侵蚀现象。相比于传统材料,HOPG修饰的表面在长时间运行后表现出更低的磨损程度,同时保持了良好的电接触性能。结论基于HOPG的表面修饰技术,为解决有刷微电机中电弧侵蚀引发的磨损问题提供了新的解决方案。通过有效抑制电弧侵蚀,改善了电刷与换向器之间的磨损机制,使电刷针的失效模式从电弧侵蚀转变为机械磨损,具备提高有刷微电机工作寿命的潜力。

电刷镀Ag-Bi合金镀层的结构与耐蚀性能研究

目的采用电刷镀技术制备Ag-Bi合金镀层,揭示镀层的微观结构特征与耐腐蚀性能。方法基于酸性硫代硫酸钠无氰镀液体系,利用电刷镀技术在铜基体上制备了纯银以及Ag-Bi合金镀层。利用XRD和SEM分析了镀层的物相组成和微观形貌,采用显微硬度计测试了镀层的硬度,通过极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐腐蚀能力进行了表征。结果电刷镀制备的合金镀层均由面心立方结构Ag(Bi)过饱和固溶体组成,在Ag-15.64Bi合金镀层中还形成了六方结构α-Bi相。所制备的镀层具有纳米级晶粒尺寸,范围为13.5~21nm。与纯Ag镀层相比,电刷镀Ag-Bi合金镀层的致密性和平整度明显提高。合金镀层的硬度随着Bi含量的增加而增加,最高为220.7HV。镀层的自腐蚀电位和电荷转移电阻随着Bi含量的增加先增加后减小,腐蚀电流密度呈现相反趋势,Ag-4.52Bi镀层具有最佳的耐腐蚀能力,其自腐蚀电位为-0.189 V,腐蚀电流密度为1.76×10^(-2) mA·cm^(-2),电荷转移电阻为1635Ω·cm^(2)。结论通过在酸性硫代硫酸钠镀液中加入硝酸铋,可以电刷镀制备Ag-Bi合金镀层。Bi元素含量对镀层的显微硬度和耐腐蚀能力均具有显著影响。随着镀层中Bi元素的增加,固溶强化、细晶强化效应使镀层的硬度明显增加。合金镀层中孔隙和缝隙等结构缺陷的减少阻碍了腐蚀介质的渗入,Bi元素对镀层钝化膜的形成具有促进作用,最终使镀层的耐腐蚀性能得到提升。

高性能AgPd50/806电刷材料工艺研究

针对高性能Ag Pd50/806电刷材料的工艺进行了深入研究,旨在提高其在微电机中的工作稳定性和使用寿命。研究首先分析了AgPd50/806合金的微观结构和力学性能,通过调控材料配方和增加固溶时效处理来改善工艺,实现了合金内部结构的均匀性和致密性,显著提升了材料的硬度、回弹位移量(1400μm)及抗拉强度(735 N/mm^(2))和延伸率(4.75%)。测试结果表明,优化后的Ag Pd50/806电刷材料在高温、高湿和振动等恶劣条件下表现出优异的可靠性和耐磨性,工作寿命长达290 h以上,其电接触性能和机械性能优于大多用传统工艺和其他合金制备的电刷材料。

高速动车组接地电刷异常磨耗问题分析研究

针对某型动车组接地装置摩擦副发生远低于预期120万km使用寿命的问题,对具有不同磨损状态电刷的材料成分、微观组织结构进行了分析,发现不同电刷的材料成分和组织结构基本一致,内部组织分布较为均匀。通过观察摩擦面形态分析了磨损过程,分析出摩擦副间放电是导致磨损加速的重要原因;通过对同组电刷加载弹簧进行性能测试结果表明,加载弹簧性能的差异会导致电刷结构在高速磨损条件下发生振动,使摩擦副发生瞬时脱离并导致放电,是电刷材料发生异常加速磨损的主要原因。

弱活化时间对球墨铸铁电刷镀厚镍层的影响

结合电刷镀技术和电接触强化技术在球墨铸铁表面获得厚度为1.6 mm的厚镍镀层,为零件的大尺寸修复提供一种可行的方法。重点考察了弱活化时间对镀层增厚的影响。结果表明,弱活化时间过短或过长都不利于电刷镀得到厚镍镀层。当弱活化时间为2.5 min时,基体表面状态良好,能够通过电刷镀得到完整、结合良好的厚镍镀层,且该镀层在电接触强化过程中没有发生起皮、剥落现象,具有良好的电接触强化适应性。

可溶阳极快速镍溶液电刷镀工艺的优化

随着电刷镀技术的深入发展和广泛应用，对镀液的质量和性能要求越来越高，本文主要对可溶阳极快速镍溶液的电刷镀溶液的配方及工艺进行优化，确定了最佳工艺，提高刷镀的可靠性和成功率。

新型电刷镀溶液简介

最近一段时间协作组、协会秘书处和《电刷镀技术》刊物编辑部接到许多电刷镀工作者和读者的来电、来信询问有关近几年来新研制的溶液的性能、工艺参数和使用注意事项等。为了满足大家的要求，编辑部特请中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所的薛伯生高级工程师向大家作有关新溶液知识的系统介绍。从本期起《电刷镀技术》刊物特设“问与答”栏目，将不定期地对大家比较集中和关注的问题，邀请有关专家进行解答，欢迎大家关心和支持这一新的栏目。

电刷镀修复接线端子的电气性能及耐蚀性

接线端子在电气系统中起电气连接的作用,在服役过程中表面镀层会出现划伤、脱落,存在严重的安全隐患。文中利用电刷镀工艺来修复表面损伤的接线端子,对未损伤和修复后的接线端子分别进行接触电阻试验、温升试验、温度变化试验及盐雾腐蚀试验,研究各接线端子的电气性能及耐蚀性。结果表明:电刷镀修复接线端子的初始接触电阻值要低于未损伤接线端子的;在额定电流的条件下,电刷镀修复接线端子的温升要低于未损伤接线端子的;经过温升试验、温度变化试验及中性盐雾腐蚀试验后,电刷镀修复接线端子的接触电阻值仍低于未损伤接线端子的,说明电刷镀修复工艺可以用于接线端子表面损伤的修复。

电刷镀在飞机故障件修理中的应用

针对机上导管镍镀层出现裂纹漏油故障和飞机架活塞杆上镉-钛合金镀层脱落问题,通过试验研究得到了适合修复上述故障件的电刷镀镍和电刷镀镉工艺。

超导单极电机用高性能电刷研究

1 引言 超导单极电机的主要特点仍然是低电压、大电流,有的还要求高速度。关键的技术之一是集电问题.要从高速旋转的集电环上采集几万安培甚至更大的电流,其集电的难度之大,超过目前任何一种滑动接触集电的其他设备。因此,需要研制一种高性能的固体电刷是解决超导单极电机集电的关键所在。 超导单极电机的集电方式主要有两种,即液态金属集电和固体电刷集电。

电刷镀镍对30Cr13钢耐腐蚀和力学性能的影响

在30Cr13钢表面电刷镀镍以实现对钢构件的快速修复。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)考察了电刷镀镍层的表面形貌和元素分布。通过动电位极化曲线测试、洛氏硬度测量及摩擦磨损试验对比了30Cr13钢电刷镀镍层前后的耐腐蚀性能和力学性能。结果表明,电刷镀镍层表面呈胞状结构,厚度可达20μm,与基体结合良好。与30Cr13钢基体相比,电刷镀镍层的腐蚀电位更正,腐蚀电流密度降低了1个数量级,即耐腐蚀性能更好。30Cr13钢和电刷镀镍层的洛氏硬度分别为34.09 HRC和45.72 HRC,电刷镀镍层的耐磨性比30Cr13钢好。

基于GRU-CNN的双馈风力发电机电刷滑环电弧故障诊断

电刷滑环系统是双馈风力发电机(DFIG)励磁系统的重要组成部分,由于DFIG的电刷滑环故障频发,加之现场缺少可检修条件,严重时因此造成的单机停机故障可令整个电场运行面临瘫痪。电弧故障严重影响电力设备的稳定运行,故障电弧发生时电流一般较小,其有效值达不到电流保护装置的整定值,而在某些负载工况下,正常工作状态的电流与串联电弧故障电流波形特征非常相似,导致串联电弧难以识别。针对串联电弧故障的识别难点,提出一种基于门控循环单元模型-卷积神经网络(GRU-CNN)的DFIG电刷滑环故障电弧检测模型。首先,分析了DFIG中故障电弧的成因;然后以电流、电压和磁环3种信号作为输入特征值,滤波后构建基于GRU-CNN的故障电弧检测模型;最后搭建滑环装置诊断实验平台,用相同的实验数据和层数训练GRU、CNN和GRU-CNN网络。结果表明,基于GRU-CNN的故障电弧检测模型的精确率和召回率均保持在99%以上,具有较强的工程实践意义。

矿用液压支架立柱自动电刷镀机构的设计

液压支架立柱在井下使用过程中产生局部电化学腐蚀,电刷镀因设备及工艺简单,应用范围广,适用于修复井下液压支架液压缸立柱镀铬层局部损坏的修复,但传统采用的手工修复方法效率低。文章设计了一种可适用于不同外径缸体修复的装置,替代人工,实现对缸体外表面的自动电刷镀修复,提高了劳动效率。

碳纤维/石墨/银基复合材料电刷的应用研究

研究了碳纤维／石墨／银基复合材料的制造并应用于雷达电刷传输电讯号。实验结果表明，应用镀银碳纤维代替部分原石墨／银系电刷中的石墨，能崐有效提高电刷使用寿命，降低电刷与汇流环之间的动态接触电阻。经过在５８９ＧＡ雷达实机实验。

基于连续细化傅里叶变换的双馈风力发电机电刷滑环磨损故障诊断

在实际工程应用中,电刷滑环系统故障较为频繁。作为双馈风力发电机(DFIG)的重要组成部分,电刷滑环系统磨损故障将会影响发电机的稳定运行。针对这一问题,提出一种基于连续细化傅里叶变换的DFIG电刷滑环磨损故障诊断方法。首先分析了DFIG电刷滑环磨损故障机理。然后通过仿真得到不同故障情况下的电气量,选取定子线电压和定子平均瞬时功率信号,基于连续细化傅里叶变换进行故障特征量的提取,验证了诊断方法的可行性。最后对不同故障类型和故障严重程度下的故障特征量进行对比分析。