多孔性镍基石墨复合电镀层的摩擦学特性研究

作者在对石墨粒子以表面活性剂进行润湿处理后,利用电镀的方法制取了多孔性Ni-石墨复合镀层。该镀层的孔隙率高且分布均匀,容易被油润湿,故其润滑性能良好。本文比较详细地研究了这种镀层的摩擦学特性,并以电感耦合等离子体发射光谱法研究了电解液中石墨粒子的吸附特性,且以X-射线透反射法证明了石墨粒子在镀层中具有择优取向性,同时讨论了镀层的表面及断面形貌。文章还对镀层的形成过程进行了理论分析与探讨。

泡沫基材-Ni-石墨烯复合镀层制备及电催化析氢性能研究

目的 采用电沉积技术在泡沫基材上沉积制备Ni-石墨烯复合镀层,期望借助泡沫基材的三维多孔结构和石墨烯的超高比表面积来改变复合材料的表面状态,进而获得高镀层的电催化析氢性能。方法 采用电沉积技术将石墨烯作为第二相粒子沉积,制备了泡沫基材-Ni-石墨烯复合电极,通过SEM和EDS研究了其微观形貌及成分,并利用电化学工作站完成了镀层电极的极化曲线、交流阻抗和电解水稳定性测试,使用控制变量法探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对镀层电催化析氢活性的影响。结果 SEM和EDS表征发现,镀层表面形貌受镀液中石墨烯浓度影响较大,石墨烯作为第二相嵌入镀层后,明显改变了复合镀层的表面形貌,其存在形态为颗粒状,在150 mg·L^(–1)时颗粒堆积最多。进一步利用电化学分析技术探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对电极电催化析氢性能的影响,发现在一定范围内,不同厚度镀层的电催化析氢活性基本相同;石墨烯质量浓度为150mg·L^(–1)时制得的电极的电催化析氢性能最优,析氢过电位为211.2m V(vs.RHE),且电解水稳定性良好;泡沫基材镀层的电催化析氢活性明显优于平板基材镀层。结论 石墨烯的引入和泡沫基材三维多孔结构均增大了复合镀层的比表面积,是电极表现良好的电催化析氢活性的关键。

纳米TiC浓度对双脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层结构及性能的影响

研究了镀液中纳米TiC的添加量对双脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层结构及性能的影响。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌和物相进行了表征,并研究了镀层的表面粗糙度、显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明:当镀液中TiC浓度较低时,复合镀层表现为类似于纯Ni镀层的胞状沉积结构。当镀液中TiC浓度较高时,复合镀层表现为菜花状沉积结构。当纳米TiC浓度为8 g/L时,镀层表面致密性相对较高,Ni的衍射峰有明显的宽化现象。随着镀液中纳米TiC浓度的升高,复合镀层的磨损质量损失比表现为先下降后上升的趋势,当TiC浓度为8 g/L时,磨损质量损失比最小,为5.436%。当镀液中纳米TiC浓度为8 g/L时,镀层的自腐蚀电流密度最小,极化电阻值最大。结果表明双向脉冲电沉积制备Ni-TiC复合镀层镀液中最佳纳米TiC浓度为8 g/L。

电沉积制备镍基复合镀层工艺与性能研究进展

纳米复合电沉积是在电解质溶液中添加一种或几种不溶性纳米固体颗粒,使其与金属离子共同沉积形成具有特殊功能的镀层。这种电沉积方法可以改善复合镀层组织结构,从而提高镀层的硬度、耐腐蚀性、耐磨性等。该文综述镍基复合镀层材料的制备方法及特点,并重点介绍包括镀液pH、表面活性剂、温度和电流密度在内的工艺参数对镍基复合镀层的影响,以及镍基复合镀层在耐腐蚀、耐高温氧化、耐磨损和自润滑等方面的优异特性和由此带来的应用。最后,对镍基复合镀层的发展进行展望。

纳米金刚石对电沉积镍基复合镀层微观结构及抗磨性能的影响

利用直流电沉积技术制备了纳米和微米镍镀层,以及纳米金刚石增强镍基复合镀层,考察了纳米金刚石颗粒对纳米及微米镍基质的表面形貌、微结构、硬度及磨损性能的影响.结果表明:引入纳米金刚石使得微米镍镀层的硬度和抗磨性能显著提高;但引入纳米金刚石对纳米镍镀层硬度的影响不大,对镀层的抗磨性能则反而产生不利影响.

镍基-氧化铝复合镀层的电沉积法制备及其性能研究

本文以铜板为基体,采用电沉积法制备镍-氧化铝复合镀层,并分别对复合镀层的形貌、厚度、孔隙率、结合力、硬度、耐磨性及耐蚀性等进行了分析。重点讨论了十二烷基硫酸钠、曲拉通X-100、溴棕三甲基铵三类表面活性剂的类型、浓度对镀镍氧化铝复合镀层粒径的影响,以及Al2O3粉体包覆镍前后对复合镀液稳定性的影响。

电沉积镍基复合镀层的研究概况

复合电沉积技术是机械工程材料表面改性处理的重要组成部分。电沉积复合镀层由于具有优良的性能而得到了广泛的应用,其中镍基复合镀层是应用最广泛的复合电镀层之一。介绍不同的电沉积镍基复合镀层的研究概况,主要包括耐磨减摩镀层、自润滑镀层、电催化镀层、耐腐蚀镀层和抗高温氧化镀层。

电沉积制备镍基复合镀层的研究进展

金属-陶瓷复合镀层可以显著改善的硬度、致密性、耐蚀性、耐磨性以及抗高温氧化性能等可显著得到改善,应用范围广泛。综述了影响复合镀层性能的几大因素,重点介绍了增强相粒子粒径、表面活性剂类型、制备镀层的沉积方式以及第二相颗粒种类对电沉积复合镀层性能的影响。陶瓷颗粒尺寸影响复合镀层的性能,细小颗粒对镍基复合镀层具有细晶强化作用,微米级陶瓷颗粒能够大大改善Ni基复合镀层的力学性能。超细纳米陶瓷颗粒作为增强相,可以显著提高复合镀层的耐蚀性,添加纳米颗粒的复合镀层的显微硬度优于添加微米颗粒复合镀层。非离子表面活性剂能提高第二相颗粒在镀层中的复合量及在镀液中的分散性,有利于获得高硬度的复合镀层,进而提高整个镀层的耐磨性和耐蚀性。超声波-脉冲电沉积法得到的复合镀层形貌更平整,晶粒更细小,结构更致密,且得到的复合镀层硬度更高,耐磨性、耐蚀性更好。与SiC复合镀层相比,SiO_2复合镀层具有更好的耐蚀性和抗氧化性。最后,分析展望了颗粒增强镍基复合材料的应用前景及未来研究的重点。

镍基复合镀层对析氢反应的电催化活性

自从六十年代以来,电极作为一种电催化剂,其重要性逐渐受到人们的重视.认识到研究和改善电极的电催化性能,对于能源的开发利用,及其它生产实际应用有很大的经济意义.因此,为了寻找价格低廉的非贵金属催化剂,以及提高现有电极的电催化性能,人们已做了大量的工作.催化电极的材料由单一的金属、合金,逐步发展到使用一些碳化物、氧化物、复合氧化物等,并且已注重使用复合材料.提出了一些制备复合电极的新方法.如离子注入法、浸渍法、烧结法、化学吸附法等.用这些方法制备出的复合电极均不同程度地提高了电极的催化活性。

电沉积镍基复合镀层的研究进展

电沉积法是目前制备镍基复合镀层的重要方法。介绍了不同电沉积法的特点,综述了电流密度、镀液pH、表面活性剂、第二相颗粒含量和尺寸等工艺参数对镍基复合镀层质量的影响,总结了镍基复合镀层的种类及应用现状,最后对电沉积镍基复合镀层的未来发展方向进行了展望。

纳米和微米La_2O_3颗粒增强镍基复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积工艺制备了纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层,在销盘式滑动磨损试验机上考察了复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明:在干摩擦条件下,纳米La2O3颗粒增强复合镀层的摩擦磨损性能明显优于微米La2O3颗粒增强复合镀层;纳米La2O3增强镍基复合镀层的磨损主要表现为轻微磨粒磨损特征,而微米La2O3增强镍基复合镀层的磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损。

镍基纳米复合镀层的研究进展

与普通的复合镀层相比,纳米复合镀层具有优良的硬度、耐磨减摩性能、耐腐蚀性能、耐高温氧化性能、电及电催化性能等。其中,镍基纳米复合镀层研究最早、应用最广泛。综述了纳米复合镀层的电沉积机理以及不同功能性镍基纳米复合镀层的研究进展,包括耐蚀防护装饰性复合镀层、耐磨减摩复合镀层、抗高温氧化复合镀层、自润滑复合镀层等,并对镍基纳米复合镀层的研究进行了展望。

Ni基纳米Si_3N_4复合镀层的超声-电沉积工艺研究

采用超声-电沉积法,在20钢上制备Ni基纳米Si3N4复合镀层。研究纳米Si3N4含量、阴极电流密度、超声功率的大小等对复合镀层耐磨性能的影响。利用正交试验法优选出最佳工艺参数;并利用扫描电镜(SEM)对镀层微观组织形貌进行观察和分析。

低共熔溶剂中镍-石墨复合镀层的电沉积制备及性能研究

本文以氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂为电解液制备耐磨耐腐蚀的镍-石墨复合镀层。利用循环伏安和计时电流技术考察了石墨浓度对镍在低共熔溶剂中电化学行为的影响,利用SEM、XRD、摩擦试验机及电化学工作站研究了石墨浓度对镍复合镀层表面形貌、晶体结构、摩擦学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明,低共熔溶剂中石墨微粒的存在对镍的还原具有一定的抑制作用,随沉积电位正移,镍的形核方式由三维瞬时形核变为三维连续形核。与纯镍镀层相比,镍-石墨复合镀层表面变得更加光滑、致密,且随镀层中石墨含量增加,镍基复合镀层摩擦系数和腐蚀电流密度显著降低。

镍基复合刷镀层研究

在快速镍电刷镀技术的基础上,研究了在镀液中加入石墨微粒,通过改变镀液浓度、电压、pH值以及镀速等条件,达到改变镀层的耐磨性。通过正交实验法优化确定了Ni-石墨复合电刷镀镀液较佳的浓度配制。并分析了电刷镀镀液各成分在刷镀中的作用以及它们对镀速的影响。从而提出了一套较完整的Ni-石墨复合电剧镀工艺方案。

镍基复合刷镀层的组织与性能的研究

通过研究发现用刷镀手段获得的复合镀层具有一些独特的优点，同时弥补了这些材料各自的不足。对以此种胶体刷镀镍液为质基镀液、分别加入碳化钨、石墨、碳化硅等复合相后刷镀出复合镀层的组织、成分、硬度等进行了研究，并对复合相的强化机理进行了探讨。最后得出镍基复合镀层的显微硬度值比单质镍镀层提高幅度较大，并有很高的应用价值。

基于双向脉冲电沉积下的Ni-纳米TiC复合镀层结构及耐磨性能

为探究第二相TiC颗粒对Ni基复合镀层组织结构及耐磨性能的影响,利用双向脉冲电沉积技术在Q235钢表面分别制备了纯Ni镀层、Ni-微米TiC复合镀层及Ni-纳米TiC复合镀层。通过FESEM、XRD、EDS对镀层的表面形貌、物相及成分进行了表征,并对比研究了镀层的表面粗糙度、显微硬度和耐磨性能。结果表明:加入TiC颗粒后,镀层表面由胞状结构转变为菜花状结构,同时基质金属镍的沉积取向行为发生了变化。Ni-纳米TiC复合镀层的平均晶粒尺寸为24.9 nm,约为Ni-微米TiC复合镀层的1/3。与Ni-微米TiC复合镀层相比,Ni-纳米TiC复合镀层具有更小的表面粗糙度(R a=3.500μm)和更高的表面硬度(820.5HV 0.1)。磨损试验结果表明,复合镀层的磨损机制是轻微的磨粒磨损和粘着磨损混合,TiC颗粒延缓了基质镍镀层的磨损速率。其中,Ni-纳米TiC复合镀层的平均磨损速率为5.6 mg/(cm 2·min),约为Ni-微米TiC复合镀层的1/2,表现出对基体更为优异的耐磨性能。

超临界流体辅助换向脉冲复合电沉积镍-石墨烯的工艺

利用具有高度扩散性和传质的超临界CO_(2)流体辅助双脉冲电沉积技术制备Ni–r GO(还原氧化石墨烯)复合镀层。先通过正交试验确定较优的双脉冲电参数组合,再通过单因素试验研究了正反向脉冲平均电流密度和正、反向脉冲占空比对Ni–rGO复合镀层表面形貌、显微硬度和表面粗糙度的影响。当正向脉冲电流密度和占空比分别为7 A/dm^(2)和0.35,反向脉冲电流密度和占空比分别为1.2 A/dm^(2)和0.25时,所得的Ni–r GO复合镀层表面平整、致密,显微硬度达到895 HV。

空心微珠复合镀层的腐蚀摩擦学性能研究

用电厂副产品空心微珠和金属复合,以提高金属镀层的耐磨损性和抗腐蚀性。利用电沉积技术,在A3钢片上制备了含有微米级空心微珠粒子的镍基复合镀层。研究复合镀层的硬度、耐磨性、抗腐蚀性以及镀层的结构与空心微珠粒度的关系。结果表明:Ni基复合镀层的显微硬度比纯镍镀层高出100～180HV,且Ni复合镀层显微硬度随空心微珠粒度增大而增大,最大可以达到523.0HV;Ni复合镀层在陶瓷球下的耐磨性比纯镍镀层提高50%,而在钢球下的耐磨性则比纯镍镀层提高95%;抗腐蚀性提高79%～97%。

脉冲电沉积Ni-SiC复合镀工艺的研究

采用脉冲电镀在 4 5 #钢表面制备含有SiC微粒的镍基复合镀层 ,研究了镀液中SiC的质量浓度、脉冲平均电流密度、pH值对Ni SiC复合镀层的影响规律。结果表明 :电镀工艺条件的改变影响复合镀层中SiC的共沉积量和镀层的硬度 ,当镀液中SiC质量浓度为 2 0g L ,平均电流密度为 4 0A dm2 时 ,镀层中SiC体积分数为 14 .3% ,硬度约为镍镀层的 1.7倍。