超声波辅助射流电沉积Ni-W-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层工艺参数优化及性能研究

为提高农机部件表面耐磨性能,采用超声波辅助射流电沉积方法制备Ni-W-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层。利用JMP软件中预制的响应曲面刻画器、等高线刻画器及预制刻画器分析不同工艺参数(射流速率、Al_(2)O_(3)纳米粒子含量及超声波功率)间交互作用对纳米复合镀层显微硬度的影响,确定最佳工艺参数组合。为验证制备NiW-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层最优工艺参数组合,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、显微硬度计及摩擦磨损试验机等设备,测试不同工艺参数组合下制备的纳米复合镀层表面形貌、组织结构及性能。结果表明:射流速率、Al_(2)O_(3)纳米粒子含量、超声波功率、二次交互项及二次幂项均对纳米复合镀层显微硬度影响较为显著。经JMP软件优化后的制备工艺参数组合为:射流速率3.71 m·s^(-1),Al_(2)O_(3)纳米粒子含量15.38 g·L^(-1),超声波功率210 W。最优工艺参数组合制得纳米复合镀层具有表面形貌致密、晶粒细化程度高、显微硬度大(724.9 HV)、摩擦系数及磨损量低等特点。

Ni-P/纳米SiC复合镀层制备及性能研究

以45钢为基体材料,在其表面制备了Ni-P/纳米SiC复合镀层,研究了复合镀层的微观结构及热处理性能。结果表明:Ni-P/纳米SiC复合镀层由细小的胞状物构成,胞状物均匀致密,完全包覆于基体表面,复合镀层表面未见孔洞等缺陷。镀层由Ni、P、Si、C等元素构成,弥散分布Si元素、C元素来自镀层中SiC粒子。热处理后,复合镀层显微硬度、耐腐蚀性优于热处理前的复合镀层。

超声波辅助铁基体电沉积Zn-Ni-P/纳米ZrO_(2)复合镀层及性能研究

通过电沉积并辅助超声波振荡在铁基体上制备出Zn-Ni-P/纳米ZrO_(2)复合镀层。研究了镀液中ZrO_(2)颗粒浓度对复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量以及复合镀层表面形貌、相结构、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着镀液中ZrO_(2)颗粒浓度从5 g/L增加至30 g/L,ZrO_(2)颗粒含量呈现先升高后降低趋势,复合镀层的形貌特征发生变化,导致硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能存在差异,但不同复合镀层的相结构无明显差异,都含有单质Zn、Ni_(5)Zn_(21)和ZrO_(2)相。镀液中ZrO_(2)颗粒浓度为20 g/L时,复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量达到10.43%,该复合镀层的晶粒细小且结合紧密,表现出良好的致密性,硬度达到503.5 HV,平均摩擦系数和磨损失重仅为0.48和3.42 mg,电荷转移电阻和低频端阻抗值分别达到6.34×10^(3)Ω·cm^(2)和6.84×10^(3)Ω·cm^(2),其性能与Zn-Ni-P合金镀层相比显著提高。适当增加镀液中ZrO_(2)颗粒浓度有利于提高复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量,使复合镀层的晶粒明显细化且致密性改善,具有较强的阻碍局部塑性变形和承载能力,并且能有效抑制电化学腐蚀,从而表现出更好的性能。

纳米SiO2／Ni基复合镀层的研究现状与展望

介绍了纳米复合镀的特点,阐述了纳米SiO2/N i和纳米SiO2/N i-P复合镀层的研究现状,主要就纳米SiO2对复合镀层性能的影响进行了说明,分析了复合镀层的表面形貌和能谱数据,举例说明了纳米SiO2复合镀层在实际中的应用,并对纳米复合镀层的发展前景进行了展望。

纳米SiO_2微粒对Ni-P-纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响

采用化学镀方法在Q235钢表面制备了Ni-P-纳米SiO_2复合镀层,并研究了纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-P-纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响。结果表明:在0~4.0g/L范围内,随着纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Ni-P-纳米SiO_2复合镀层表面胞状结构的尺寸逐渐减小,镀层更加致密,硬度逐渐提高。在10%的H2SO4溶液和10%的NaCl溶液中腐蚀后,Ni-P-纳米SiO_2复合镀层的腐蚀速率比Ni-P合金镀层的腐蚀速率低,耐蚀性更好。

脉冲复合电镀(Ni-P)-纳米微粒SiO_2工艺

采用脉冲电流,制备(Ni-P)-纳米SiO2复合镀层。通过正交试验设计的方法,重点考察了脉冲平均电流密度、脉宽、占空比、搅拌方式及纳米SiO2的添加量对镀层沉积速率、镀层硬度以及镀层中SiO2质量分数的影响,从而遴选出最佳的电镀工艺。同时,对脉冲电镀与直流电镀进行了比较。

Ni-P-纳米SiO_2化学复合镀层的制备

采用化学镀方法在45钢表面制备Ni-P-纳米SiO2化学复合镀层,较系统地研究了化学镀液成分及施镀温度、pH值等参数对镀层形成的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)分析了Ni-P-纳米SiO2镀层的形貌和成分.实验结果表明:主盐、还原剂、络合剂、温度、pH值对Ni-P-纳米SiO2镀层的沉积速率有较大的影响,实验确定的最佳主盐质量浓度为25g·L-1、还原剂质量浓度为30g·L-1、施镀温度为86℃、pH值为4.5,所得镀层均匀、致密.

纳米SiO_2颗粒增强镍基复合镀层的组织与微动磨损性能研究

采用电刷镀技术在45#钢表面制备了纳米SiO2颗粒增强镍基复合镀层,用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察分析了复合镀层的表面形貌和微观组织形貌,用纳米压痕仪测试了复合镀层的微观力学性能,并采用PLINT型高温微动疲劳试验机考察了复合镀层在室温至500℃下的微动磨损行为.结果表明:纳米SiO2颗粒促进了镀层的晶粒细化,提高了镀层的力学性能,复合镀层的硬度和弹性模量分别比镍镀层提高了2.01GPa和5GPa,从而改善了镀层的微动磨损性能;复合镀层的耐磨性能约为镍镀层的2倍,这是由于纳米SiO2颗粒对复合镀层具有超细晶强化、硬质点弥散强化以及高密度位错强化机制所致.

施镀条件和热处理对铝合金Ni-P-SiO_2复合镀层微观结构及显微硬度的影响

目的提高Ni-P镀层的硬度。方法在化学镀Ni-P过程中添加SiO2微粒,形成Ni-P-SiO2复合镀层,研究施镀温度、微粒添加量和镀后热处理温度对复合镀层微观结构及硬度的影响。结果复合镀层含非晶结构Ni和SiO2相。随施镀温度的升高及SiO2微粒添加量的增加,镀层表面变得均匀、致密且硬度升高,显微硬度最高达355HV;当施镀温度超过80℃,微粒添加量超过10 g/L时,镀层表面均匀性变差,硬度下降。经热处理后,镀层向晶态转变,热处理温度达到300℃时开始析出Ni3P相,镀层的显微硬度随热处理温度的升高而升高。结论当施镀温度为80℃、微粒添加量为10 g/L时,所得复合镀层的性能较为优异,热处理可进一步提高复合镀层的硬度。

化学镀Ni-P-纳米SiO2复合镀层稳定剂的研究

以沉积速率、镀液的稳定性、复合镀层的孔隙率和显微硬度为评价指标,研究了碘酸钾和硫酸铜对化学镀NiP纳米SiO2复合镀层的影响。结果表明:单独使用碘酸钾作稳定剂时,碘酸钾适宜的质量浓度为60~80 mg/L;单独使用硫酸铜作稳定剂时,硫酸铜适宜的质量浓度为20~40 mg/L;当80 mg/L碘酸钾与20 mg/L硫酸铜复配时,沉积速率最快,孔隙率较低,显微硬度最高。

镍磷纳米SiO_2化学复合镀层耐腐蚀特性研究

研究了镍 磷 纳米SiO2化学复合镀层的机理,用SEM和XRD等技术分析了复合镀层的微观结构,比较了传统的化学镀镍 磷层和纳米复合镀层的沉积速度和耐蚀性.结果表明,纳米SiO2颗粒的引入加快了化学镀层的沉积速度,在同等条件下可降低化学镀的反应温度,镀层在酸、碱、盐水溶液中表现出了良好的耐蚀性能.

电沉积技术制备纳米SiO_2/Ni复合镀层工艺的研究

利用电沉积方法制备了纳米SiO2/Ni复合镀层。研究了阴极电流密度、微粒浓度、pH值、搅拌方式和表面活性剂种类以及浓度等对镀层沉积速率的影响,为正确制定电镀工艺提供了依据。扫描电镜观察表明,纳米微粒的加入增加了镀层表面的不工整性。

电沉积技术制备Ni-纳米SiO_2复合镀层的研究

用电沉积方法制备了镍-纳米氧化硅复合镀层。研究了阴极电流密度、纳米SiO2微粒质量浓度、pH值、搅拌方式和表面活性剂种类以及质量浓度等对镀层中SiO2含量的影响,确定了可获得一定纳米氧化硅含量的复合镀工艺参数范围。并用扫描电镜观察了所获镀层的表面形貌。

纳米SiO_2/Cu复合镀层的制备和组织性能研究

采用铜和纳米SiO2 粉末的复合电沉积方法 ,在 4 5钢板表面获得了厚度 0 .1～ 0 .2mm的Cu/SiO2 复合镀层 ,并应用扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计、磨损试验机等对复合镀层的微观组织结构和性能进行了分析研究。结果表明 :在实验进行的工艺范围内 ,可获得表面平整、光滑、SiO2 微粒均匀分布且与基体具有良好结合的复合电沉积层 ;复合镀层具有良好的硬度和耐磨性能 ;随镀覆时间的增加 ,复合镀层中的微粒粒度增加 ,并先沉积的粒子为核心而长大。

纳米SiO_2粒子/镍基复合镀层腐蚀行为

将纳米SiO2粒子通过超声分散引入到化学镀Ni-P合金镀液中,在碳钢基体表面共沉积得到纳米SiO2粒子/镍基复合镀层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对Ni-P镀层和纳米SiO2粒子/镍基镀层的微观结构形貌进行了分析;采用失重法和电化学方法研究了纳米SiO2粒子/镍基复合镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,纳米SiO2粒子/镍基复合镀层仍是非晶态,纳米SiO2粒子的加入提高了镀层的致密性,提高了镀层的耐腐蚀性能。

Ni-P-纳米TiO_2复合镀层的耐蚀性研究

采用全浸泡腐蚀试验,系统研究了Ni P 纳米TiO2 复合镀层在HCl、H2 SO4、HNO3、NaOH和NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,Ni P 纳米TiO2 复合镀层比Ni P化学镀层具有更优异的耐酸、耐碱、耐盐腐蚀的性能;复合镀层在盐和碱性腐蚀液中的耐蚀性优于酸性腐蚀液;Ni P 纳米TiO2 复合镀层在不同腐蚀液中的腐蚀形态明显不同,复合镀层在NaOH、NaCl和HCl溶液中的腐蚀形态为均匀腐蚀型,而在H2 SO4和HNO3强氧化性介质中的腐蚀形态则为点蚀穿透型;保持镀层在腐蚀液中的完整性对提高镀层的耐腐蚀性能至关重要。

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)-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。

化学镀Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层结构及性能研究

通过化学复合镀工艺制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合镀层的表面形貌及结构进行了测试,研究了纳米Al2O3添加剂、Al2O3复合量质量分数、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层结构与性能的影响。结果表明,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度和耐磨性高于Ni-P合金镀层,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性增加。当纳米Al2O3复合量质量分数为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P合金镀层增大28%,磨损失重减少20%以上。400℃热处理后,复合镀层结构由非晶态转变为晶态,镀层硬度由570HV增大到1185HV,耐磨性也进一步提高。

Ni-SiO_2纳米微粒复合镀层的电沉积及其耐蚀性研究

采用控电流电沉积技术以铜为基体制备了Ni-SiO2纳米微粒复合镀层。通过改变镀液中SiO2纳米微粒的质量浓度,考察了其对镀层中SiO2微粒的质量分数、电沉积速率及镀层耐蚀性能的影响,对纯镍镀层与Ni-SiO2纳米微粒复合镀层的耐蚀性进行了比较。研究了阴极电流密度对复合镀层耐蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜对镀层形貌进行了分析。结果表明,通过改变ρ(SiO2),可以调节Ni-SiO2复合镀层的组成、电沉积速率和耐蚀性能。当ρ(SiO2)为10～15g/L且电流密度为1A/dm2时,复合镀层具有较好的耐蚀性能。相对于纯镍镀层,Ni-SiO2纳米微粒复合镀层具有更好的耐蚀性,其表面更致密、平整。