Characteristics of electrodeposited RE-Ni-W-B-B_4C-MoS_2 composite coating

The high temperature oxidation resistance of RE Ni W B B 4C MoS 2 composite coating, the effects of electrodeposition conditions on the morphologies of the coating and the effect of heat treatment temperature on its hardness, abrasion resistance and phase structure were investigated by using scanning electron microscope(SEM), X ray diffractometer, microhardness tester and abrasion machine. The results show that the oxidation degree of RE Ni W B B 4C MoS 2 composite coating is small when the temperature is lower than 700 ℃, but it increases sharply when the temperature is higher than 700 ℃. The hardness of RE Ni W B B 4C MoS 2 composite coating increases with increasing heat treatment temperature, it comes up to the maximum value at 400 ℃,but it decreases gradually if the temperature rises continuously. The most favourable abrasion resistance was attained after RE Ni W B B 4C MoS 2 composite coating being heat treated at 400 ℃. Without heat treating, it is mainly amorphous and partially crystallized, but wholly crystallized after being heat treated at 500 ℃. RE in the composite coating is in the form of CeO 2 and additions of CeO 2 and B 4C can enhance the thermostability of RE Ni W B B 4C MoS 2 composite coating.

Corrosion Behavior of Electrodepositing Ni/Al_2O_3 Composite Coatings under the Presence of NaCl Deposit

The morphology and corrosion behavior of Ni/Al2O3 composite coatings prepared using double-pulsed electrodepositing technique after oxidized under 800 ℃ NaCl deposit in air environment were analyzed by scanning electrical microscope (SEM), X-ray diffraction(XRD) and energy dispersive spectrum(EDS). The results showed that the corrosion of all composite coatings was accelerated under NaCl deposits, and the corrosion products were rather porous with poor adherence to the matrix. Al2O3 particles in the coatings can refine the grain size and improve the high temperature corrosion resistance of the coatings. Within the test scope, the more Al2O3 particles in the coatings, the lower corrosion rates could be obtained, and the corrosion mechanism was also discussed.

结构钢电沉积Co-W/CeO_(2)复合镀层及其性能研究

选择CeO_(2)颗粒作为复合相,利用电沉积技术在普通结构钢表面制备出Co-W/CeO_(2)复合镀层,并研究镀液中CeO_(2)颗粒浓度对复合镀层的微观形貌、化学成分、结合力、硬度、耐磨性能以及高温抗氧化性能的影响。结果表明:Co-W/CeO_(2)复合镀层与基体结合牢固,表面分布着类似胞状的晶粒团聚体,其化学成分为Co、W、Ce和O元素。随着镀液中CeO_(2)颗粒浓度从2 g/L升高到15 g/L,复合镀层的晶粒团聚体尺寸差异先减小后增大,吸附在晶粒团聚体表面及边界处的CeO_(2)颗粒量先增多后减少,导致复合镀层的硬度、耐磨性能和高温抗氧化性能都呈先增强后下降的趋势。当镀液中CeO_(2)颗粒浓度为8g/L时,Co-W/CeO_(2)复合镀层的晶粒团聚体大小较为均匀,具有良好的致密性,其表面粗糙度仅为0.39μm。该复合镀层的硬度较Co-W合金镀层增大约76 HV,表现出良好的耐磨性能和高温抗氧化性能,摩擦系数和氧化增重量仅为0.43和0.74mg/cm^(2)。

CeO_(2)/PTFE涂层微粗糙结构的构筑及其超疏水性能

采用熔盐法制备呈八面体状、粒径尺寸分布在300~500 nm的CeO_(2)颗粒,借助喷涂法制备CeO_(2)/PTFE涂层,目的是通过CeO_(2)颗粒的加入填充或者嵌入在PTFE的网络结构上,以此构筑CeO_(2)/PTFE涂层微粗糙结构提高其疏水性能.探讨不同的CeO_(2)颗粒含量在不同硬度铝基底上(Al 3003和Al 3004)对CeO_(2)/PTFE涂层疏水性能的影响,进而从“CeO_(2)颗粒的显微结构”和“微粗糙结构的构筑”两个方面阐明CeO_(2)/PTFE涂层的超疏水机理.结果表明:当CeO_(2)颗粒含量为0.5 wt%时,从SEM图中看出CeO_(2)/PTFE涂层的表面出现大量突起且呈现密集均匀排布即构筑出“单层连续网络结构”;CeO_(2)颗粒嵌入PTFE涂层的网络结构中CeO_(2)/PTFE涂层疏水性能最佳,从润湿性分析得到在Al 3003和Al 3004接触角分别为154.7°和153.3°.当CeO_(2)颗粒含量小于0.5 wt%时,构筑涂层表面呈现“孤岛状结构”;大于0.5 wt%时,构筑涂层表面呈现“多层不连续网络结构”.

SLM铝合金表面喷射电沉积Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层

采用喷射电沉积在SLM铝合金表面制备Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层。用摩擦磨损试验机评价镀液中MoS_(2)浓度对Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果表明:共沉积MoS_(2)微粒能有效降低Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层的摩擦系数和磨损率。与纯Ni涂层相比,Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层与316L钢球对磨的摩擦系数和磨损率显著降低,摩擦系数从0.51降至0.12,磨损率从0.41 mg/m降至0.11 mg/m,为SLM铝合金表面改善摩擦学性能提供了参考。

CeO_(2)含量对激光熔覆Ni45A+TiC复合涂层组织和性能的影响

目的提高模切刀具刃口层硬度和耐磨性,使刃口层内部组织无缺陷。方法以Ni45A-TiC-CeO_(2)为熔覆材料,采用激光熔覆技术在AISI 1045钢表面制备不同含量稀土氧化物复合涂层。通过测试,分别研究不同含量CeO_(2)(质量分数0%~5%)对熔覆层物相组成、显微组织、显微硬度和耐磨性能的影响规律。结果添加CeO_(2)后,熔覆层的物相主要包括TiC、Ni_(3)Fe、Cr_(7)C_(3)、Cr_(23)C_(6)等,少量CeO_(2)的加入未改变熔覆层内主要相的生成,在CeO_(2)的质量分数为5%的条件下,在熔覆层中观测到Ce_(2)O_(3)相。当CeO_(2)的质量分数为2%时,Ni45A-TiC-CeO_(2)复合涂层表面无渣、无裂纹、润湿角较小、宏观形貌最好,从表面到与基体结合处涂层的显微组织无枝晶,组织得到明显细化,TiC形貌细化,且分布较均匀;平均显微硬度最高,为1388.6HV,是未添加CeO_(2)刃口层的1.151倍;平均摩擦因数和平均磨损体积最小,平均磨损体积为0.259×10^(-3)mm^(3),相较于未添加CeO_(2)的熔覆层,降低了47.358%,涂层的耐磨性能最好。结论添加适量CeO_(2)有助于改善涂层的宏观形貌,细化微观组织,提高涂层的显微硬度和耐磨性能。

扫描速度对激光熔覆CeO_(2)/Ni60A涂层耐腐蚀性能的影响

本工作研究了扫描速度对激光熔覆CeO_(2)/Ni60A复合涂层成形质量与耐腐蚀性能的影响规律,利用同轴送粉技术在TC4表面制备了四种不同扫描速度(8 mm/s、12 mm/s、16 mm/s、20 mm/s)的强化涂层,对涂层进行了几何特征观察、显微组织分析及电化学耐腐蚀性能检测。研究结果表明,扫描速度会影响涂层内部的马兰戈尼对流效应,且涂层中的硬质相主要为TiB_(2)和TiC,且TiB_(2)晶粒尺寸的减小有利于TiC相的长大和析出。当扫描速度为20 mm/s时,涂层中的元素偏析严重,降低了元素分布均匀性,涂层表面钝化膜的致密度较低,易被外加电压击穿。当扫描速度为12 mm/s时,涂层表面钝化膜的致密度较高,所表现出的电化学耐腐蚀性能也较强,说明钝化膜自我修复效果显著。选取12 mm/s的扫描速度可获得成形质量高、耐腐蚀性能优异的CeO_(2)/Ni60A复合涂层。

热处理温度对Ni-ZrB_(2)镀层微观组织与硬度的影响

采用电镀方法制备了Ni-ZrB_(2)复合镀层,研究了热处理温度对复合镀层物相、微观组织和显微硬度的影响。结果表明:未进行热处理时,Ni-ZrB_(2)复合镀层的表面粗糙、致密性差。经热处理后,复合镀层表面平整致密,热处理温度为400℃时,复合镀层的表面最为致密。添加ZrB_(2)粒子未改变镀层的晶体结构,但镀层的显微硬度得到提升。随着热处理温度的升高,镀层的显微硬度先升高后降低,当热处理温度为400℃时,镀层的显微硬度最高。

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。

输电塔架用Q345钢表面Zn-Ni/TiO_(2)复合涂层的性能研究

采用电沉积技术并结合喷涂法在制造输电塔架常用的Q345钢表面制备出Zn-Ni/TiO_(2)复合涂层,表征和分析了复合涂层的微观形貌和元素组成,并通过人工气候老化试验、落砂冲击试验、砂纸摩擦试验和加速腐蚀老化试验测试了复合涂层的稳定性与耐蚀性。结果表明:复合涂层的元素组成为Zn、Ni、Ti、O、C和Si元素,微纳米结构与低表面能协同作用使得复合涂层表现出超疏水性能。复合涂层能较长时间耐受摩擦冲击、日光照射和干湿交替,稳定地保持超疏水性能。在相同腐蚀介质中复合涂层的腐蚀电流密度仅为1.54×10~(-6) A/cm~2,电荷转移电阻达到7050.8Ω·cm~2,表现出优良的耐蚀性,相较于常用的镀锌层可以为Q345钢提供较理想的腐蚀防护作用。

电镀电流密度对Al_(2)O_(3)-Ni复合镀层的耐蚀性影响

Q345钢材耐蚀性较差,在其表面电镀致密的Al_(2)O_(3)-Ni镀层可有效提高其耐蚀性,研究了电镀的电流密度对Q345钢镀层试样的耐蚀性影响。结果表明:电镀制备的Al_(2)O_(3)掺杂的Ni镀层可显著提高Q345钢的耐蚀性,电镀的电流密度最优值为2.5 A/dm^(2)。基体的腐蚀电流密度为1.845×10-5A/cm^(2)。制备Al_(2)O_(3)-Ni镀层后,试样的腐蚀电流密度均显著下降。电流密度在2.5 A/dm^(2)时,Al_(2)O_(3)-Ni复合镀层试样的腐蚀电流密度最小,为9.747×10^(-8)A/cm^(2)。在盐雾腐蚀实验中,基体腐蚀速率最快,为12.081 g/cm^(2)·h;电流密度为2.5 A/dm^(2)时,Al_(2)O_(3)-Ni复合镀层腐蚀速率最低,为1.562 g/cm^(2)·h.

齿轮钢电沉积Ni-W/MoS_(2)自润滑复合镀层及性能研究

采用电沉积工艺在制造齿轮常用的40Cr钢表面制备掺杂MoS_(2)颗粒的Ni-W/MoS_(2)自润滑复合镀层,并研究MoS_(2)颗粒对复合镀层表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明:Ni-W/MoS_(2)自润滑复合镀层完整覆盖40Cr钢表面,主要成分为Ni、W、Mo和S元素,存在4个Ni的衍射峰并且都呈现(220)晶面择优取向。镀液中MoS_(2)颗粒质量浓度变化导致镀层的晶粒形态及致密性显现出差异,MoS_(2)颗粒含量呈现先升高后降低趋势,造成显微硬度先增大后减小,耐磨性能先改善后变差。当镀液中MoS_(2)颗粒质量浓度为5 g/L,Ni-W/MoS_(2)复合镀层中MoS_(2)颗粒含量达到4.17%,形成条状与乳突状不同形态的晶粒,结合更紧密,其硬度达到607.5 HV,表面磨痕宽度仅为420μm,表现出良好的耐磨性能,能起到较理想的减摩作用,从而显著提高40Cr钢的耐磨性能。

Ni-SiC和Ni-SiO_2复合镀层性能的研究

对Ni SiC、Ni SiO2 复合镀层在 5 %NaCl+0 .5 %H2 O2 溶液中的腐蚀性能 ,80 0℃高温下的抗氧化性能以及导热性能进行了研究。并利用扫描电镜 (SEM)对镀层微观组织形貌进行了观察和分析。实验结果表明 :与Ni SiC复合镀层比较 ,Ni SiO2 复合镀层在 5 %NaCl+0 .5 % /H2 O2 溶液中以及在 80 0℃高温环境中 ,均表现出较好的耐蚀和抗氧化能力 ;而Ni SiC复合镀层的导热性则明显强于Ni SiO2 ,两者的导热系数随时间延长均略有减少。文中对产生这些性能差异的原因进行了初步的探讨与分析。

Ni/SiO_2复合电镀层高温氧化性能的研究

本试验在普通镀镍液中添加了 10～ 4 0 g/L的二氧化硅微粒 ,成功地制备了 Ni/Si O2 复合镀层 ,随后在 80 0℃下进行了高温氧化试验。研究结果表明 :不同粒径的微粒均可复合进入镀层 ,微粒的进入对镀层的高温抗氧化性有明显影响 ;初始氧化阶段 ,微粒的存在有利于提高镀层的抗高温氧化性能 ;在高温氧化过程中 ,还明显存在基底铜向镍镀层的扩散 ,这可能有利于增强镀层与基底之间的结合力。X射线衍射分析表明 :高温氧化后在镀层表面主要生成 Ni O产物。

Ni-P-Zn_3(PO_4)_2(ZnSnO_3、ZnSiO_3)纳米复合化学镀层性质和组成的研究

研究了温度、时间、浓度等对 A3钢片上 Ni-P-Zn3(PO4)2、 Ni-P-ZnSnO3和 Ni-P-ZnSiO3纳米复合化学镀层外貌的影响。用扫描电子显微镜（ SEM）观察外貌；称重法测定厚度；通过 10％ NaCl溶液、 1％ H2S气体加速腐蚀试验、 10％ CuSO4溶液点滴试验等多种手段测定其耐腐蚀性能；用 X-射线光电子谱 (XPS)及俄歇电子能谱 (AES)测定其价态及组成。结果表明：在最佳施镀条件下，可得光亮、致密、耐腐蚀性强于 A3钢、磷化膜及 Ni-P镀层的纳米复合化学镀层。镀层的原子百分组成约为 (％ )： Ni-P-Zn3(PO4)2： Ni 70.00,P 12.47,Zn3(PO4)2 13.93,C 3.6； Ni-P-ZnSnO3： Ni 77.56,P 10.00,ZnSnO3 9.84,C 2.6； Ni-P-ZnSiO3： Ni 83.00,P 10.96,ZnSiO3 5.15,C 0.89。

纳米TiO_(2)颗粒对Ni-W-P合金镀层性能的影响

目的探究纳米TiO_(2)颗粒对Ni-W-P镀层组织结构、耐蚀性与耐磨性能的影响,提高2024铝合金管材的耐蚀性。方法使用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO_(2)纳米复合镀层,通过SEM、EDS、XRD表征了镀层的表面形貌、表面元素分布以及镀层物相。对比了传统Ni-W-P镀层与所制备Ni-W-P/TiO_(2)纳米复合镀层的显微硬度与耐磨性。结果加入纳米TiO_(2)颗粒后,镀层表面变得更加致密,晶粒得到细化。EDS结果表明,纳米TiO_(2)颗粒在镀层中分布均匀。物相分析表明,镀层为晶态结构,加入纳米TiO_(2)颗粒后,镀层平均晶粒尺寸为9.706 nm,比Ni-W-P镀层的晶粒尺寸减小了0.612 nm。失重试验表明,Ni-W-P/TiO_(2)纳米复合镀层在Cl^(–)为2×10^(5) mg/L的地层水中具有较强的耐蚀性,腐蚀速率为0.1062 g/(m^(2)·h),与Ni-W-P镀层的腐蚀速率相比,减少了21%;与Ni镀层的腐蚀速率相比,减少了31%;与2024铝合金的腐蚀速率相比,下降了69%。电化学测试结果表明,Ni-W-P/TiO_(2)纳米复合镀层的自腐蚀电位较Ni-W-P镀层、Ni镀层以及2024铝合金分别正移了0.0813、0.1668、0.4141 V,腐蚀倾向更低。与Ni镀层、Ni-W-P镀层相比,Ni-W-P/TiO_(2)纳米复合镀层具有最高的显微硬度(535.6HV)以及耐磨性(0.1942 mg/min)。结论纳米TiO_(2)颗粒的加入可以减小镀层的晶粒尺寸,使镀层表面更加致密,同时提高镀层的硬度,增强镀层的耐蚀性与耐磨性。

Ni-SiO_2复合镀层腐蚀摩擦学性能研究

利用瓦特型复合镀液制备Ni SiO2 复合镀层 ,探讨了电沉积过程和获得的镀层的性质 ;尤其是电流密度对获得的Ni SiO2 复合镀层的性能和结构的影响。结果表明 ,Ni SiO2 复合镀层的硬度可达到HVM4 1 0 .2。在 3%NaCl溶液中 ,Ni SiO2 复合镀层磨损量比纯镍层降低 5 0 % ,比A3钢的磨损量降低 86 %。电化学测试结果表明 ,Ni SiO2复合镀层在 3%NaCl溶液中的腐蚀电流比纯镍镀层降低 4 3% ,表现出较好的耐腐蚀性能。SEM分析显示Ni SiO2复合镀层表面是由SiO2 在Ni基体上紧密堆积而成 ,Ni与Si的组分比是 3.4∶1 .2。X射线分析显示Ni SiO2 复合镀层中Ni为面心立方结构 ,其晶粒尺寸为 1 9.1nm。

Ni-ZrO_2复合镀层形成过程的研究

采用复合电沉积技术制备出了Ｎｉ－ＺｒＯ２复合镀层，并利用正交设计对影响复合电沉积过程的有关因素（包括电流密度、ＺｒＯ２微粒粒径、搅拌方式、镀液中微粒含量及其间的相互作用）进行了系统研究，镀液中ＺｒＯ２微粒表面荷电状况的分析表明，ＺｒＯ２微粒表面由于吸附了溶液中的Ｎｉ２＋而荷正电。

MoS_(2)颗粒表面均匀包覆Ni的研究

平均粒度为 74μ m的二硫化钼粉末在 700℃用硝酸镍分解－氢还原法包覆了一层镍。用 X射线衍射仪和扫描电镜分析了此种包覆粉末，发现镍均匀分布在二硫化钼粉末上。 XRD分析没有检测到诸如残余化学试剂和氧化物之类的杂质。研究表明硝酸镍分解－氢还原法对二硫化钼粉末而言是一种方便和有效的粉末包覆方法。

溶胶增强的化学Ni-P-SiO_2复合镀层

采用在基础Ni-P镀液中直接加入溶胶SiO_2的新形式,结合溶胶-凝胶法和化学镀方法,于45钢基材表面成功制备了均匀的复合Ni-P-SiO_2镀层,对比研究了复合镀层与基础Ni-P镀层的显微组织结构、耐磨及耐腐蚀性。结果表明,加入溶胶SiO_2所制备的复合镀层较Ni-P镀层具有更加均匀、致密的显微形貌。当SiO_2溶胶加入量为2.1×10^(-3) mol/L、煅烧温度为400℃时,复合镀层具有最高显微硬度值668.54 HV_(0.025),最低摩擦系数0.279,最正腐蚀电位-0.449 7 V及最小腐蚀电流0.632 7×10^(-6) A·cm^(-2)。说明以该方法所制备的复合Ni-P-SiO_2镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,节省SiO_2原料用量,且不需要额外加入分散剂与稳定剂,减少长时间搅拌的能耗,对实际工业生产大有裨益。