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。

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。

电镀镍-纳米金刚石复合镀层研究

本文采用电镀的方法获得了镍-纳米金刚石复合镀层,用间接法分析了镀层中纳米金刚石的含量,用TEM对纳米金刚石在镀层中的形态、分布情况及镀层结构进行了分析,并通过优化施镀温度、时间、电流密度及金刚石悬浮量等工艺参数,使镀层的性能获得改变。试验结果表明:镀液温度为60℃,电流密度为2 A/dm2的共沉积条件下,镀层的硬度、耐磨性高,镀层中纳米金刚石的沉积量也较高,纳米金刚石能够均匀分布在镀层中,特别是复合镀层耐磨性的改变具有重要的实际意义。

电沉积镍-磷-纳米金刚石纳米复合镀层性能研究

利用电沉积法制备了镍-磷复合镀层和镍-磷-纳米金刚石纳米复合镀层,对镀层的结构和形貌进行了表征,研究了热处理温度对复合镀层硬度、摩擦性能的影响.研究发现,与电沉积Ni-P合金镀层相比,镍-磷-纳米金刚石复合镀层具有较高的耐磨性和较低的摩擦系数,硬化峰值出现在673 K左右.另外,对纳米复合镀层性能改善的机理进行了讨论.

Ni-Co/纳米金刚石复合镀层抗磨损性能的研究

采用电沉积法在 45#钢样品表面制备了含有纳米金刚石的镍?钴合金基复合镀层。对复合镀层的显微硬度和微观结构进行了测试。并考察了阴极电流密度、镀液 pH 值等主要工艺参数对纳米复合镀层耐磨性的影响。结果表明:纳米金刚石的弥散强化作用,可以有效地提高镀层的硬度。在干摩擦条件下,纳米复合镀层的耐磨性是镍?钴合金镀层的 3 倍。

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.

化学镀镍-磷-超微金刚石复合镀层初探

超微金刚石是从负氧平衡炸药爆轰后固相产物中提纯得到的，平均粒径４～８ ｎｍ ，比表面积高达３９０ ｍ ２／ｇ，是一种兼具金刚石和纳米颗粒特性的新型材料。简述了超微金刚石的性能，初步探讨化学镀 Ｎｉ Ｐ超微金刚石复合镀层的制备和特性。

纳米金刚石/镍电刷镀复合镀层机械性能研究

本文对普通快速镍镀层和纳米金刚石/镍复合镀层的显微硬度和耐磨性进行了研究,分析了纳米颗粒含量、镀层厚度、加热温度等参数对纳米复合镀层显微硬度及摩擦性能的影响。结果表明:由于纳米金刚石的弥散强化作用,使得复合镀层的硬度和耐磨性大幅提高,摩擦系数明显降低。镀液中纳米金刚石含量约30g/L时,镀层硬度最高为650HV,经过300℃处理,硬度仍能保持在480HV之上。

纳米金刚石/镍复合电刷镀层的显微结构研究

对以45#钢为基底的纳米金刚石/镍复合镀层和普通快速镍镀层的表面进行了研究。扫描电镜分析结果表明,纳米金刚石/镍复合镀层表面成典型的"菜花头"形状,弥散分布的纳米金刚石被镍包裹。由于部分纳米金刚石颗粒可视为镍原子非自发形核的基底,能够吸引更多的镍离子沉积成核,提供大量的结晶生长点,达到细化晶粒的效果,因此与普通快速镍层相比,复合镀层的表面更加平整、致密,组织更加细化。X射线衍射分析结果进一步证明,随着纳米金刚石加入量的增加,镀层表面晶粒尺寸逐渐减小。并据此提出纳米金刚石-镍电刷镀复合镀层的生长过程物理模型。

Ni-P-纳米金刚石粉复合电刷镀层的耐磨性研究

研究了纳米金刚石粉对复合电刷镀镀层形成速率、显微硬度和耐磨性的影响;测试了在不同的热处理温度、载荷及金刚石粉含量下复合刷镀层的耐磨性能;分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:镀层的磨损体积损失均随热处理温度的升高而下降,并在400℃时达到最小值;载荷增大,磨损体积损失增大;当纳米金刚石加入量为20～30 g/L时,镀层的耐磨性最好。复合镀层提高耐磨性的原因在于复合粒子在基体金属表面形成突起,起到了支撑载荷、避免粘着磨损及减小摩擦系数的作用。

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-磷-金刚石复合镀层的耐磨性

研究镍 -磷 -金刚石复合镀层的耐磨性 .实验表明经过一定方式前处理的金刚石在 p H值4 .5,温度 80℃ ,负载量 8～ 10 m2 · m-3 的工艺条件下 ,可以获得耐磨性优异的镍 -磷 -金刚石复合镀层 .经粗化亲水前处理的金刚石所得到的镍 -磷 -金刚石复合镀层 ,其耐磨性优于经活化亲水前处理金刚石所得到的复合镍层 .经粗化亲水前处理的金刚石在镀液中添加少量时 ,就可以获得优异的镍 -磷 -金刚石复合镀层 .镍 -磷 -金刚石复合镀层的耐磨性是经过热处理的 4 5号钢的

兰州大学国家大学科技园招商引资项目专集（续）——镍-磷-碳纳米管-金刚石多元复合镀层的生产新技术

项目内容 近20多年来，表面工程技术迅猛发展，各种功能性多元特种复合镀层在生产中的应用日益广泛，其应用领域几乎涉及所有技术部门，如航空航天技术、电子工业技术、机械机器制造业、仪器仪表制造业、能源交通工程、信息和军事工程等。因此，特种复合镀层技术也成为一种材料表面改性的专门手段而得以不断创新和发展。

纳米晶金刚石织构粒子增强银基电接触复合镀层的研究

采用具有纳米晶织构的金刚石微粒强化银基电接触复合镀层。研究了金刚石微粒的粒度和浓度对复合镀层外观、微观形貌、硬度、耐磨性、接触电阻及电磨损率的影响。结果表明 ,金刚石粒子的加入能有效提高银镀层的耐磨性和电接触使用寿命。与压机合成的单晶金刚石微粒相比 ,纳米晶金刚石粒子与银基体的结合力更强。

镍-金刚石复合电镀的研究

报导镍-金刚石复合电镀的实验研究结果。实验表明,采用电流密度为2～2.5A/dm^2、温度为45～50℃、pH值为2.8～3.2,搅拌镀液15～20秒停3～4分钟,可获得金刚石微粒含量为8～9Wt％的优质复合镀层;在镀液配方、pH值不变的情况下,电流密度、温度和搅拌间歇时间是影响镀层机械物理性能的主要因素。

工艺条件对电沉积Ni-金刚石复合镀层性能的影响

研究了温度、电流密度、pH等工艺条件对镍-金刚石复合镀层性能的影响。实验表明，在金刚石含量为40g/L的瓦特镀镍液中，当电流密度为1．5A／dm^2、温度为40℃、pH为3．8时，在45^#钢上可获得性能较好的镍-金刚石复合镀层，且沉积速率适中。镀层中金刚石微粒含量为11％～13％（质量分数），镀层硬度为2100 MPa左右，耐磨性能较好。

Ni-金刚石复合镀层的制备

通过复合电镀方法,在镀镍液中加入粒径为40μm的金刚石粉体制备Ni-金刚石复合镀层。采用阴极动电位极化方法、扫描电镜和显微硬度计探讨镀液温度、pH、镍离子浓度、电流密度和金刚石粉体质量浓度对镀层质量的影响,优化Ni-金刚石复合镀的工艺参数;采用X线衍射分析仪表征优化后复合镀层的结构。研究结果表明：优化的镀液组成和工艺参数为：NiSO4.6H2O 132 g/L,NiCl215 g/L,H3BO330 g/L,镀液温度（50±1）℃,pH 3~4,阴极电流密度4 A/dm2,金刚石粉体质量浓度30 g/L;优化后的复合镀层表面平整,晶粒细小均匀,且金刚石粉体的质量分数为62.7%;与纯Ni镀层的晶粒相比,Ni-金刚石复合镀层的晶粒明显细化。

Ni-P-纳米金刚石化学复合镀研究

采用纳米金刚石分散混合液配制碱性化学复合镀Ni-P-纳米金刚石镀液。研究了镀液中纳米金刚石的体积分数、搅拌强度对镀层成分、结合力、形貌、显微组织的影响。结果表明：镀层中金刚石的质量分数最高可达12％～24％，镀速可达11μm／h。镀层与基体的结合力与镀液中金刚石的体积分数关系不大，其结合力符合GB2933—86标准。搅拌强度为200r／min时，可获得纳米金刚石含量较高、表面形貌好的镀层。

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。

镍基金刚石复合镀层研究进展

依据分散相(金刚石颗粒)以及基体相(金属镍)的物性特征,介绍了镍基金刚石复合镀层的研究进展及应用情况。通过分析后指出:对微米级金刚石进行表面功能化处理是提高镍基金刚石复合镀层性能的有效方法;采用纳米级金刚石弥散强化可提高复合镀层的抗磨损性。此外,还提出了可用于快速电沉积超厚镍基金刚石复合镀层的新途径。