(Ni-P)-Al_2O_3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。

(Ni-P)-Al_2O_3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性测试

为了改进钢材表面性能,采用复合化学镀技术制备(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层,由于纳米微粒独特的物理化学特性致使使得到的复合镀层具有多种优良性能。通过Ni-P合金镀层(、Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层和热处理后的(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性能测试,得出(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层尤其是热处理后其硬度和耐磨性能得到很大的改善。

纳米微粒α-Al_2O_3化学复合镀层分形特性探讨

介绍了纳米微粒α－Ａｌ２Ｏ３化学复合镀层的制备过程及其对镀层硬度、分维度随镀复时间变化的测量结果、并应用分形理论对实验结果给予解释。

喷射参数对Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层显微硬度及耐磨性的影响

为了解喷射参数对Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层的影响,采用电喷镀的方法进行单因素试验,确定镀液温度及工件与阳极喷嘴相对运动速度,在此基础上分别在不同的喷射间隙和工作电压下制备了Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损仪等考察了喷射参数对镀层的表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:单因素试验确定的工艺参数为镀液温度70℃、工件与阳极喷嘴相对运动速度1.35 cm/s,在此工艺参数下,喷射间隙和工作电压对Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层的表面形貌、显微硬度和耐磨性均有影响;当喷射间隙为1.6 mm、工作电压为25 V时,Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层的显微硬度最高,耐磨性最好。

电沉积Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层的摩擦磨损与耐铝液侵蚀性能

研究电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的干摩擦磨损性能和耐铝液侵蚀性能,采用扫描电镜(SEM)观察Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的磨损表面形貌以及铝与Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的界面结构。结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层(镀态)与淬火45钢对摩时的摩擦因数为0.45～0.55,磨损表现为疲劳剥落;经400℃热处理后,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层与淬火45钢对摩的摩擦因数为0.20～0.24,磨损机理表现为轻微粘着和磨蚀;铝液在Ni-P/纳米Al2O3复合镀层表面的润湿角为109,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐铝液侵蚀性能。

(Ni-P)-纳米Al_2O_3-PTFE化学复合镀层的性能研究

在化学镀Ni P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE获得(Ni P)Al2O3PTFE复合镀层。研究了纳米Al2O3及PTFE对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响。结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性。

Ni-P-纳米Al_2O_3复合镀层的抗微动磨损性能

以纳米Al2O3为增强相,利用化学镀技术,制备了Ni-P-nanoAl2O3复合镀层,以球-面接触方式评价了复合镀层在300μm振幅下的微动摩擦学行为,并与Ni-P二元镀层进行了性能对比。研究了不同载荷、频率下复合镀层的摩擦因数和磨损量。结果表明,Ni-P-nanoAl2O3复合镀层的摩擦因数比Ni-P二元镀层的高,相对Ni-P二元镀层而言,复合镀层的抗微动磨损能力得到了有效地提高,相对耐磨性最大达到2.24,其磨痕呈浅而窄的"W"型,在低载下的微动属于轻微的擦伤式磨损,高载下则转变为明显的磨粒磨损机制。

脉冲电沉积Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层的性能

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,但有关脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的报道较少。采用脉冲电沉积方法制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,研究了复合镀层的表面形貌、结构及其在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并对300,400,500℃热处理后的复合镀层的显微硬度进行了测试。结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,但比Ni-P合金镀层差;随镀液中纳米Al2O3浓度增大,复合镀层的显微硬度提高,镀液中纳米Al2O3浓度为25.0g/L时制得的复合镀层的硬度为685.5HV;Ni-P/纳米Al2O3复合镀层经400℃热处理后硬度最高。

Ni-Co-P-BN（h）-Al2O3二元纳米复合镀层表面组织结构及耐磨性研究

为改善材料表面耐磨性能,采用电沉积法在不同纳米颗粒质量浓度及其混杂配比下制备了Ni-Co-P-BN(h)、Ni-Co-P-Al2O3和Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3的3种纳米复合镀层,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度仪、摩擦磨损仪及激光共聚焦显微镜,对镀层的表面组织结构与耐磨性能进行了研究.结果表明:不同纳米颗粒质量浓度及其混杂配比对纳米复合镀层表面组织结构有重要影响,纳米复合镀层表面呈现出典型的包状结构,混杂配比后出现明显纳米Al2O3的衍射峰;与Ni-Co-P-BN(h)和Ni-Co-P-Al2O3镀层相比,Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3二元纳米复合镀层的平均显微硬度更大,达到753.6 HV 0.2;摩擦磨损试验中对摩件是直径4 mm的GCr15合金球,在施加载荷3.2N、转速500 r/min、摩擦时间30 min的磨损条件下,二元纳米复合镀层磨损量最小为9.2 mg/h.纳米BN(h)和Al 2O 3在电沉积加工过程中充分发挥了二元纳米粒子协同生长的优势,使得Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3二元纳米复合镀层具有更好的耐磨性能.

Ni-Co-P-BN（h）-Al2O3二元纳米复合镀层润湿性及耐蚀性

采用电沉积法在45钢表面制得Ni-Co-P-BN(h)、Ni-Co-P-Al2O3及Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层。利用SEM、EDS、XRD对镀层的组织、成分及相结构进行了表征和分析,并利用激光共聚焦显微镜、光学接触角测量仪和电化学工作站分别对镀层的表面粗糙度、润湿性及防腐性能进行研究。结果表明:二元纳米颗粒掺杂配比对Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3镀层的表面形貌、表面粗糙度及厚度均有影响。与Ni-Co-P-BN(h)和Ni-Co-P-Al2O3镀层相比,在水滴体积为3μL、速度为1μL/s条件下,Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3镀层表面静态接触角为133°,镀层表面具有更高的疏水角。电化学试验表明:在5%的NaCl溶液中,Ni-Co-P-BN(h)-Al2O3镀层的最小腐蚀电流密度和腐蚀速率分别为1.0806×10^-6A/cm^2和0.01308mm/a,镀层具有更优的耐蚀性。镀层中共沉积的纳米BN(h)、Al2O3颗粒充分发挥二元纳米粒子的优势,进一步提高了二元纳米复合镀层表面的疏水性和耐蚀性。

Ni-Al_2O_3纳米复合电镀工艺的初步研究

初步研究了复合电镀各工艺条件:电流密度、镀液pH值和温度以及搅拌方式对Al_2O_3纳米微粒在镍基复合镀层中含量的影响。研究表明:电流密度增大不利于提高镀层中纳米微粒的含量;pH值增大也明显使复合量降低;镀液温度升高,镀层中微粒的复合量随之略有改变;电镀时,加强搅拌或适当改变搅拌方式,可以使复合镀层中的纳米微粒含量提高。还利用扫描电镜及能谱对Ni-Al_2O_3镀层表面进行了观察与分析。

电泳-电沉积Ni-Al_2O_3纳米复合层的微观结构及性能

为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层。用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响。结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高。镀层中微粒体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异。

Ni-α-Al_2O_3纳米复合电镀最佳工艺条件的确定

以镀层中分散相的含量作为评价标准,通过正交试验确定出了Ni α Al2O3纳米复合电镀的最佳工艺条件。讨论了各因素影响镀层中纳米粉体含量的规律,采用扫描电镜对镀层的微观形貌进行了观察,并对在最佳工艺条件下制得的纳米复合镀层的硬度与同操作条件下制得的基础镍镀层进行了比较。结果表明:对镀层中纳米粉体的含量影响较大的因素为镀液中分散相浓度和通气搅拌强度,但对镀层的微观形貌影响较大的因素为电流密度;纳米复合镀层的显微硬度明显高于基础镍镀层。

纳米颗粒和非晶相复合刷镀层n-Al2O3/Ni-P的制备

采用纳米电刷镀技术在钢基体表面制备了n-Al2O3／Ni—P复合刷镀层，研究了复合刷镀液中纳米颗粒含量、刷镀电压和刷镀笔移动速度对复合刷镀层中P和Al2O3含量的影响。优化后的工艺参数范围为：刷镀液中n-Al2O3颗粒含量20～30g／L、刷镀电压8～12V、刷镀笔移动速度5～10m／min。制备的n-Al2O3／Ni-P复合刷镀层组织致密，含有纳米颗粒和非晶相。

热处理对Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层组织及耐腐蚀性能的影响

采用脉冲电沉积方法在Q235钢表面制备Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层,对复合镀层进行200～400℃的热处理。利用X射线衍射仪分析复合镀层的组织结构,用电化学极化曲线和扫描电镜(SEM)研究复合镀层在3.5%NaCl和10%H_2SO_4溶液中的腐蚀行为。结果表明,纳米Al_2O_3颗粒推迟热处理过程中复合镀层内Ni_3P相的析出,其晶化温度高于Ni-P合金镀层;镀态及300℃热处理复合镀层在两种腐蚀介质中均表现出优异的耐腐蚀性能,400℃热处理复合镀层的耐腐蚀性能下降,镀层表面发生点蚀。