碱性化学镀Ni-P/CeO_2复合镀层及其耐蚀性研究

对碱性化学镀 Ｎｉ－Ｐ／ＣｅＯ_２复合镀层的工艺参数进行了研究．并与化 学镀 Ｎｉ－Ｐ镀层的耐水溶液腐蚀和耐高温腐蚀性能进行了比较研究。通过对镀层表 面形貌、结合力以及ＣｅＯ_２复合量的测量，确定出最佳镀液配方和施镀参数。实验 结果表明，Ｎｉ－Ｐ／ＣｅＯ，复合镀层具有良好的耐蚀性能。其原因主要是由于弥散分布 的稀土ＣｅＯ２颗粒改善了镀层的微观结构，并在腐蚀过程中表现出稀土元素所起 的效应。

45钢基纳米CeO_2/Ni-P化学复合镀层表面沉积行为研究

采用化学复合镀的方式制备了基于45钢表面的CeO_2/Ni-P复合镀层,通过SEM扫描电镜、EDS能谱分析考察了镀层的微观组织,通过硬度仪和测厚仪测试复合镀层的厚度和硬度,同时考察了镀层的耐化学腐蚀性能。结果表明:当稀土氧化物CeO_2的添加量为15~20g/L时,CeO_2/Ni-P复合镀层表面光滑、均匀、厚度、硬度和耐腐蚀性能达到最佳,可获得最佳的镀层性能。

超声条件下脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的高温抗氧化性

在脉冲电沉积过程中通过施加超声波制备Ni-CeO2纳米复合镀层,利用SEM、XRD等分析方法,研究Ni-CeO2纳米复合镀层的高温抗氧化性能。结果表明:共沉积的CeO2纳米颗粒使基质金属Ni的晶粒尺寸减小,而超声波的引入进一步促使晶粒细化;弥散分布在镀层中的CeO2纳米颗粒有效降低纳米复合镀层氧化质量的增量;纳米颗粒以及超声波的晶粒细化作用均显著提高纳米复合镀层的高温抗氧化性能;与无超声作用相比,超声条件下脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层晶粒细小、氧化质量的增量少;在CeO2添加量为40g/L时,所制备的纳米复合镀层的高温抗氧化性能最高。

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。

CeO_2对Zn-Ni/CeO_2复合镀层的影响

采用电沉积方法,通过向镀液中加入不同粒径的CeO2颗粒,制得Zn-Ni/微米CeO2复合镀层和Zn-Ni/纳米CeO2复合镀层,研究了CeO2粒子的大小和加入量对镀层微观形貌、相组成、CeO2在镀层中的复合量以及镀层耐蚀性的影响。结果表明:大量加入CeO2,可使镀层呈现块状的"饼干"结构,并能提高镀层的耐蚀性,此外还可以抑制Ni的沉积,加入10g/L纳米CeO2时,镀层的合金相主要为Ni2Zn11相,其它Zn-Ni合金相则较少;相比之下,在提高镀层CeO2复合量方面,微米级CeO2效果较好,在提高镀层耐蚀性方面,纳米级CeO2的效果较好。

铝基Pb-WC-CeO_2脉冲复合镀层阳极材料的电催化性能

目前,电镀锌工业常用的Ca、Co系铅基合金阳极成本高、性能不佳,不能广泛应用,将WC和稀土CeO2掺杂入铅及其合金可望解决上述问题。采用脉冲电镀在铝基体上制备了Pb-WC-CeO2复合镀层用作阳极材料。考察了正向脉冲参数(平均电流密度Jm,占空比r及正向电流时间ton)及镀液温度对复合镀层在模拟锌电解液中用作惰性阳极时的电催化性能,从节能高效角度优选出了脉冲工艺:Jm=0.12 A/cm2,r=20%,ton=200 ms,温度50℃。在此工艺条件下获得了具有较低析氧电位、较好电催化活性的阳极材料。

非晶态Ni-P-ZrO_2复合镀层的耐磨性能

采用纳米ZrO2作为复合粒子,通过电镀方法制备非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层,研究纳米ZrO2粒子及热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响。结果表明:纳米ZrO2粒子的存在不影响镀层基质金属的非晶态结构;镀态下Ni-P镀层的磨损受黏着磨损和犁削磨损机制共同作用,耐磨性能较差,纳米ZrO2粒子的加入,缓解了镀层的黏着磨损和犁削作用,使磨损量大幅降低;非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层在350℃热处理温度下已转变为晶态结构,镀层具有最高的耐磨性能,其磨损方式为磨粒磨损和脆性剥离。

(Ni-P)-TiO_2复合化学镀层的制备

将TiO2颗粒引入Ni-P合金镀液,采用化学镀的方法在黄铜上制备了(Ni-P)-TiO2复合镀层。利用扫描电镜、X-射线能谱仪、X-射线衍射仪和比表面积测试等检测手段,对(Ni-P)-TiO2复合镀层的形貌、化学组成、相结构以及其比表面积进行了分析。研究结果表明:(Ni-P)-TiO2镀层表面为均匀分布绒丝状复合物;TiO2的加入使镀层的粗糙度增加,具有更大的比表面积;复合镀层中TiO2的质量分数可通过镀液中TiO2的加入量来调节,TiO2的加入会造成复合镀层中的P含量下降,但不改变镀层的晶态结构;当镀液中ρ(TiO2)为3～5 g/L时可制备w(TiO2)大于20%的复合镀层。

(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。

纳米稀土颗粒CeO_2掺杂对Ni-P脉冲镀层微观结构与沉积机理的影响(英文)

利用双脉冲电流特性与超声场高频振荡效应电沉积法制备Ni-P/n-CeO2纳米复合镀层。借助环境扫描电镜(E-SEM/EDXA)、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD),对镀层微观形貌、化学成分及晶体结构进行分析。结果表明:掺杂15g/L纳米CeO2(RE)颗粒,稀土Ce含量与沉积速度分别可达2.3%和68μm/h,晶粒致密,呈现非晶态;在600°C下时效处理2h,复合镀层的显微硬度高达HV780。讨论了纳米稀土颗粒吸附特性与脉冲过电势对电沉积机理的影响。Ce4+或n-CeO2吸附在阴极活性表面形成大量具有催化作用的晶核,沉积并钉扎在开裂的纹裂源边缘。在高温时效时,纳米颗粒与部分Ni晶粒充分弥散互溶,占据空间,阻碍晶粒粗化及裂纹扩展,从而有效提高复合镀层的裂纹扩展抗力与显微硬度。

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。

热处理对Ni-P/WS2复合镀层硬度及自润滑性能的影响

在Ni-P镀层中加入颗粒形成复合镀层可进一步提高镀层力学性能、耐腐蚀性和润滑性能。为此,对Q235钢表面实施化学共沉淀,形成Ni-P/WS_(2)复合镀层,并对镀层实施后续热处理,利用电子探针(EPMA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和硬度计,研究了镀液中WS_(2)含量及沉淀后的热处理对Ni-P/WS_(2)复合镀层硬度和自润滑性能的影响机理。结果表明:镀液中P含量稳定,受镀液中WS_(2)颗粒浓度变化的影响不大,有利于镀层在后续的热处理中析出适量的体心立方Ni_(3)P硬化相,从而有效提高复合镀层表面硬度;镀层中WS_(2)颗粒对镀层表面起到润滑作用,因此可有效减小镀层表面摩擦系数,而热处理可使镀层中析出体心立方的Ni_(3)P相,增加了表面对WS_(2)颗粒的支撑作用,有利于增强镀层表面的自润滑,有效减小摩擦系数。

Zn/纳米CeO_2复合镀层的制备及电化学性能研究

纳米粒子具有一系列特殊的性能,采用电镀的方法在镀层中添加纳米颗粒可改善镀层的某些性能。利用纳米稀土氧化物在基体相中的补强作用以及可能赋予镀层某些新性能的特点,采用复合电镀的方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数。采用电化学方法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性。结果表明:复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,且镀层耐蚀性能比相同电镀条件下制得的纯锌镀层有所提高。

Ni-P-SiC-MoS_2化学复合镀层的组织结构及耐磨性能

在Ni-P化学镀液中添加第二相粒子可提高镀层性能,但目前已有的此类研究中镀层性能还不甚理想。在35CrNi钢基体上沉积了Ni-P-SiC-MoS2复合镀层,借助扫描电镜(SEM)、能谱仪、显微硬度计、磨损试验机等分析了复合镀层的表面形貌、成分、硬度及耐磨性。结果表明:Ni-P-SiC-MoS2镀层为非晶态结构;镀层硬度随SiC和MoS2混合微粒含量的增加而增加,随热处理温度的升高先升后略降;添加SiC和MoS2的混合微粒6g/L的镀层摩擦磨损性能最好。

(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。

Zn/纳米CeO_2复合镀层的制备及其性能研究

采用电镀方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数。采用电化学方法和浸泡法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性。结果表明,相对于纯镀锌镀层,复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,并且镀层耐蚀性能有提高。

Ni基CeO2复合镀层性能的研究

通过电沉积的方法制得了Ni基CeO2复合镀层。采用扫描电子显微镜、能谱成分分析仪、硬度计及电化学测试研究了CeO2的粒径对复合镀层的表面形貌、成分、硬度及耐蚀性的影响。

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-P)-MoS_2化学复合镀层激光处理研究

对(Ni-P)-MoS2化学复合镀层进行激光处理,借助于扫描电镜、X-射线衍射、能谱分析等方法对激光处理以后复合镀层的表面组织及性能做了分析,并与热处理后的镀层进行了对比。结果表明,激光处理后由于镀层中能析出更多的Ni3P,镀层硬度明显高于热处理镀层的硬度。经过激光处理后(Ni-P)-MoS2化学复合镀层,硬度最高可达761 HV,热处理镀层的最高硬度633 HV。证明激光硬化处理的可行性。