镀镍金刚石在硬质合金精密磨削中的性能

为研究镀镍金刚石砂轮在硬质合金精密磨削时的磨削性能,用裸料金刚石砂轮同其进行对比磨削实验,分析二者在磨削功率、磨削比、磨削表面粗糙度以及砂轮表面形貌等方面的差异。研究结果表明:在磨削参数相同的情况下,镀镍金刚石砂轮在磨削时消耗的功率比裸料金刚石砂轮大,但是相对稳定;镀镍金刚石砂轮的体积磨削比要高于裸料金刚石砂轮的体积;在粗糙度方面,镀镍金刚石砂轮优于裸料金刚石砂轮,但是其黏屑较多,砂轮有堵塞现象。

镀镍金刚石的双脉冲复合电沉积搅拌上砂工艺

使用双脉冲电镀电源，利用霍尔槽实验，模拟搅拌上砂工艺。考虑到可操作性问题，需采取低电压实验环境，本实验通以2A 的电流强度。实验结果表明：在0~10 A/dm^2的范围内，搅拌上砂的金刚石含量与电流密度成正比；双脉冲电镀能够提供瞬时的高电压，改善电极的电化学极化，增强了金刚石的黏附能力与镀层金属的固结强度；将搅拌器的叶片放在合适的位置可以提高电流密度的利用率，提高上砂效果。

不同阴极运动状态下镍-金刚石刀具性能研究

利用复合电沉积技术制备了超薄镍-金刚石刀具。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对刀具的成分及微观组织结构进行了表征。探究了不同阴极运动状态对刀具微观结构、硬度、耐磨性及金刚石微粒均匀性的影响。首次采用阴极自旋转方式制备镍-金刚石刀具。结果表明:阴极旋转所制备的刀具要优于阴极不旋转所制备的刀具。

不同电流密度下电沉积金刚石增强镍基复合涂层的微观结构与耐磨性能

采用电沉积技术在1,2,5,10 A·dm^(-2)电流密度下制备金刚石增强镍基复合涂层,研究了复合涂层的微观结构和耐磨性能;通过COMSOL软件对阴极表面镍晶粒生长情况进行仿真,分析了不同电流密度下金刚石颗粒对复合涂层微观结构的优化作用。结果表明:在1,2 A·dm^(-2)电流密度下复合涂层的结构致密均匀,金刚石含量较多,随着电流密度的增大,金刚石含量减少,涂层表面出现金字塔结构;复合涂层呈现出明显的[200]丝织构,随着电流密度的减小,织构强度降低,晶粒尺寸减小。小电流密度下更多金刚石颗粒的沉积阻碍了其底部镍晶粒的生长,且金刚石颗粒周边较高的电流密度使得金刚石对镍晶粒的细化作用加强。在干摩擦的条件下,随着电流密度的增大,复合涂层的稳定摩擦因数和磨痕尺寸增大,磨粒磨损程度增大,耐磨性能降低;当电流密度为1 A·dm^(-2)时,复合涂层的稳定摩擦因数最小,磨痕深度和宽度最小,耐磨性能最好。

铜/镍-金刚石旋转圆柱复合电沉积的研究进展

铜-金刚石复合镀层用于电火花加工的工作电极,可以提高电极在电火花加工中的耐久性;镍-金刚石复合镀层用于硬脆材料的精加工,能提高精度且不损伤材料。本文总结了影响镀层性能的诸多因素,分析了铜/镍-金刚石复合电沉积研究现状,介绍了旋转式电极的复合电沉积发展进程,采用旋转圆柱电极方式的复合电沉积工艺可以细化晶粒,抑制边缘效应,提高镀层质量。因此,铜/镍-金刚石旋转圆柱复合电沉积的研究将有利于旋转刀具镀层的制备,发展前景广阔。

镍包覆率对固结金刚石磨料研磨垫加工性能的影响

通过化学镀镍的方法,在金刚石磨粒表面包覆一层Ni-P合金层;采用不同包覆率的金刚石磨料制备固结磨料研磨垫;通过SEM观察分析金刚石的微观形貌;研究了磨料包覆率对研磨垫加工K9玻璃过程中的摩擦系数和声发射信号的影响;采用马拉松式试验方法,比较了不同包覆率磨料的研磨垫加工K9的材料去除速率及研磨后工件的表面粗糙度。结果表明:化学镀镍可以显著改变磨料的表面形貌;研磨过程中的摩擦系数、材料去除速率和工件表面粗糙度均随着包覆率的提高呈现出先增大后减小的趋势;包覆率50%时的金刚石磨料对工件的摩擦力和切入深度最大,研磨垫的磨粒保持与自修整性平衡,加工效率及其稳定性最高。

等径角半固态挤压(ECASE)镀镍金刚石/2A12复合材料的显微组织与力学性能

为获得兼备高弹性模量与高强塑性的铝基复合材料,采用等径角半固态挤压(ECASE)方法制备了镀镍金刚石/2A12复合材料,对复合材料的界面构成,等径角半固态挤压道次与基体晶粒尺寸、镀镍金刚石分散性和力学性能之间的关系进行了研究.结果表明:金刚石颗粒表面镀镍可阻止AlC的生成,复合材料的界面构成为diamond-Ni-NiAl-Al;3道次的等径角半固态挤压,兼有良好地改善镀镍金刚石颗粒分散性以及细化、均匀化基体晶粒组织的双重作用.复合材料的弹性模量随镀镍金刚石分散性的提高而提高,在5道次挤压时达到了与理论值趋近的最大值99.4 GPa;复合材料的强塑性则主要受晶粒细化与均匀化程度的影响;在挤压道次为3时,获得了最佳综合力学性能的3 vol.%镀镍金刚石/2A12复合材料,其弹性模量、屈服强度、抗拉强度及延伸率分别为96.7 GPa、253 MPa、356.6 MPa、8.94%.

金刚石镀镍和钛对其金属烧结制品强度的影响

本文分别使用镀镍、镀钛和无镀层的三种金刚石制作金属烧结制品样条,通过测量其抗折强度探究镀钛金刚石与镀镍金刚石对金刚石工具强度的影响。实验结果表明镀钛层不能明显提高金刚石工具的抗折强度,而镀镍层能够明显提高金刚石工具的抗折强度。

水热还原制备镍包人造金刚石

采用水热加氢还原法制备了镍包金刚石(Ni/Dia.)复合粉末。制备过程包括预处理和包覆两个阶段。对表面活化剂氯化钯(PdCl2)的用量、溶液的组分、操作温度、氢分压以及搅拌速度等因素对反应过程和涂层质量的影响进行了详细的研究。结果表明,表面活化剂PdCl2是获得良好镍包覆层的关键。水热还原的最佳条件是:NH3/Ni摩尔比为2.4/1,氢分压为2.5MPa,温度165℃和搅拌速度为800r/min。

镍-金刚石复合镀工艺条件的优化

为进一步了解各因素对复合镀镍-金刚石的影响,采用正交试验方法对镍-金刚石复合电镀工艺进行了研究,探讨了金刚石浓度、分散剂用量、电流密度、搅拌速度、超声频率对镀层中金刚石含量、镀层显微硬度和厚度的影响,确定了最佳工艺条件,并利用扫描电镜、能谱仪和硬度测试仪测试了最佳工艺所得镀层的形貌和性能。结果表明:50 g/L金刚石,8%分散剂,电流密度8 A/dm2、搅拌速度70 r/min和超声频率80 kHz下,所得镀层中金刚石的平均含量可达63.13%,镀层硬度可达1 927 HV。

水热氢还原制备镍包金刚石的研究

采用水热氢还原法制备镍包金剐石材料，采用扫描电镜和X射线衍射仪对金剐石及镍包金刚石进行表征，分析包覆过程中各因素的影响。结果表明，适宜的包覆条件为搅拌转速900r／min，反应温度120～130℃，反应压力为4．0MPa，催化剂浓度为0．05～0．2g／L，包覆量大时应采用多次包覆。

镀液纳米金刚石浓度及不同电流密度下镍-纳米金刚石复合镀层的形貌及力学性能

为了进一步探讨制备高强度镍-纳米金刚石复合镀层的技术,采用瓦特镀液和直流电沉积方法制备了镍-纳米金刚石复合镀层,研究了沉积电流密度、镀液中纳米金刚石浓度对Q235A钢表面镍-纳米金刚石复合镀层形貌、织构及力学性能的影响。采用D/MAX-2500 X射线衍射仪分析了复合镀层的晶体结构及残余应力,采用X650扫描电镜(SEM)观察了其表面形貌及纳米金刚石的分布,采用Nano Indenter XP型纳米力学测试系统测试了复合镀层的硬度及弹性模量。结果表明:当镀液中纳米金刚石浓度为8.0 g/L,电流密度为3 A/dm2时,复合镀层中的纳米金刚石含量最高,达到14.35%(质量分数),硬度、弹性模量分别达到5.302,254.356 GPa;复合镀层的平均晶粒尺寸由镍镀层的30.8 nm减小到20.4 nm,择优取向由镍镀层的(111)晶面转变为(200)晶面。

用人工神经网络预测电铸自支撑金刚石-镍复合膜沉积结果

用人工神经网络预测了电铸自支撑金刚石-镍复合膜中金刚石颗粒的含量、复合膜的厚度和表面微观形貌。结果表明,当阴极电流密度小于1.0A/dm2时,复合膜的表面均匀,无镍瘤;复合膜的沉积速率约为14μm/h。其预测的沉积结果与实际样品测量值接近,相对误差小于9.9%。人工神经网络能够充分体现电镀工艺参数与沉积结果之间的非线性关系和隐含关系,训练精度较高,具有较高的预测能力。

电沉积参数对镍-纳米金刚石复合镀层性能的影响

目前有关纳米复合镀层电沉积的研究还不够深入、系统。以瓦特镀镍液为基础,在Q235A钢基体上制备镍-纳米金刚石复合镀层,研究了纳米金刚石浓度、搅拌速度对镍-纳米金刚石复合镀层性能的影响规律。在测试纳米金刚石复合镀液中镍的还原行为时发现,随着纳米金刚石浓度的升高,镍离子的极化程度呈现先升高后下降的趋势,镀液中纳米金刚石浓度为8.0 g/L时极化程度最大,同等条件下直流电沉积制备的复合镀层硬度、弹性模量分别为4.66 GPa和195.2 GPa,而双脉冲电沉积制备的镀层硬度和弹性模量分别达到5.23 GPa和197.4 GPa。

镍-金刚石复合刷镀的工艺研究

研究了镍-金刚石复合电刷镀工艺中施镀电压、施镀温度和镀笔与工件之间相对速度对复合镀层中金刚石含量和耐磨性能的影响,得到了制备高耐磨性镀层的最佳工艺参数,即施镀电压10～16 V,施镀温度45～60 ℃,镀笔与工件之间相对速度10～15 m/min.

镍-金刚石复合镀层耐磨性能研究

报道镍 -金刚石复合镀层耐磨性能的研究 .比较不同添加剂或组合添加剂对复合镀层耐磨性的影响 ;研究不同硬质材料 Si C和金刚石同时加入时 ,Si C不同加入量对镀层耐磨性影响 ;讨论金刚石不同前处理对镀层耐磨性的影响 .结果表明 ,在镀液中同时添加一种阳离子表面活性剂和络合剂 ,能提高镀层的耐磨性 .同时 ,添加金刚石和 Si C的镀层比仅添加金刚石的镀层耐磨性差 ,且 Si C的加入量越多镀层的耐磨性越差 .金刚石粗化和活化同时处理比仅活化处理更能够提高镀层的耐磨性 .

镍-铁-磷/金刚石复合沉积工艺与性能研究

以三元合金为基体的复合电沉积层综合了一般耐磨镀层的性能和所镶嵌的固体微粒的性能。为开发新型多元非晶态合金耐磨复合沉积层，以复合沉积层耐磨减摩性为主要衡量指标并综合考虑其他性能指标，用正交试验法进行了镍-铁-磷／金刚石复合电沉积工艺与性能的研究。结果表明，在试验所采用的复合电沉积工艺控制范围内，可获得金刚石微粒弥散分布的镍-铁-磷／金刚石复合电沉积层，通过调整沉积工艺参数，能得到不同金刚石微粒复合量的复合电沉积层；在镀态下该复合沉积层（基质）呈非晶态结构；较佳综合性能复合层的电沉积工艺参数为：镀液中金刚石微粒（0．5-1．0μm）含量6g／L；NaH2P02·H20含量2g／L；FeSO4-7H2O含量70g/L，其对制备具有良好摩擦学特性的镍-铁-磷／金刚石复合沉积层具有重要的参考价值。

双脉冲电源参数对电铸金刚石-镍复合膜品质的影响

采用电铸法制备了金刚石-镍复合膜,研究了平均电流密度、正向脉冲频率、正向脉冲占空比、反向脉冲占空比等双脉冲电源参数对镀层厚度的均匀性、沉积速率、硬度、表面形貌的影响。结果表明:随着平均电流密度的增加,沉积速率增大并趋于稳定,复合膜硬度先增大后减小,厚度的均匀性变差;随着正向脉冲频率的增加,沉积速率和硬度都增大,厚度的均匀性变化不大;随着正向占空比的增加,复合膜的沉积速率先增大后变小,硬度减小,厚度的均匀性变差;随着反向占空比增大,复合膜沉积速率变化不大,硬度增加,厚度均匀性变得更好;平均电流密度对复合膜表面形貌影响很大,大的电流密度使复合膜产生针孔、镍瘤等,而反向脉冲可以消除针孔、镍瘤,改善复合膜表面形貌,提高金刚石-镍复合膜品质。

镍–硼/金刚石超薄切割片的制备与性能

在氨基磺酸镍体系电镀液中添加不同浓度的三甲胺硼烷(TMAB),在阴极自旋转状态下利用复合电沉积方法制备不同质量分数的硼的镍–硼/金刚石切割片,探究镀液中不同质量浓度的TMAB对切割片晶体结构、硬度、耐磨性的影响。结果表明:阴极自旋转状态下制备的镍–硼/金刚石切割片中金刚石分布均匀;随TMAB质量浓度增加,镀层的晶粒尺寸减小、硬度增加、耐磨性提高。当TMAB质量浓度为3.0 g/L时,镀层基质金属的晶粒尺寸最小为6.84 nm,硬度最大为2453.6 HV,磨损量最小为1.7×10^(-2) mm^(3),磨损宽度最小为665.4μm。用厚度为28.3μm的镍–硼/金刚石切割片切割(111)晶面的N型单晶硅片,硅片切割槽宽度为35.3μm,切缝比为1.25,最大崩边尺寸为3.1μm。