TC4合金表面Cu/micro-WC复合镀层和Cu/nano-WC复合镀层的性能

在TC4合金表面分别制备了Cu/micro-WC复合镀层和Cu/nano-WC复合镀层。比较了两种复合镀层的表面形貌、化学成分和显微硬度,同时分析了两种复合镀层的摩擦特性。结果表明:两种复合镀层都由Cu、W、C元素组成,显微硬度都明显低于TC4合金的显微硬度;摩擦试验前后,两种复合镀层表面轮廓曲线的形态都存在明显的不同;与Cu/micro-WC复合镀层相比,Cu/nano-WC复合镀层的表面形貌较好,W元素的质量分数较高,耐磨性较强。

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。

Cu-W复合电沉积工艺和镀层电弧侵蚀性能研究

在纯铜表面利用复合电沉积的方法形成Cu—W复合镀层，使其满足电触头材料使用性能。研究了镀液中W的质量浓度、阴极电流密度、搅拌强度和温度工艺参数对Cu-W复合镀层中微粒含量的影响，并对Cu—W电接触材料的电弧侵蚀性能进行了分析。结果表明：在最佳的复合电沉积工艺下，Cu—W的复合沉积量质量分数在17％-23％；Cu—W电接触材料在电流〈20A条件下，材料由阴极向阳极转移，电流〉20A条件下，材料的转移方向相反；电弧侵蚀后Cu—W电接触材料的表面呈现凸起、凹坑和气孔等形貌特征。

Cu-Sn-P-LiMn_2O_4纳米复合材料镀层的XPS和AES研究

采用化学复合镀技术,在Q235碳钢片表面制备了Cu-Sn-P-LiMn2O4纳米复合材料镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察外貌;称重法测定厚度;通过5%NaCl溶液、1%H2S气体加速腐蚀试验、抗粘性试验及室温氧化试验等多种手段测定其性能。用X-射线光电子能谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES)测定其价态及组成。结果表明:Cu-Sn-P-LiMn2O4纳米复合材料镀层的性能优于Cu-Sn-P合金镀层,复合材料镀层的原子个数百分组成约为(%):Cu80.00,P4.50,O6.00,Sn1.50,C3.50,Li1.50,Mn3.00。Cu-Sn-P-LiMn2O4占镀层的96.50%。

电接触强化对Ni-P/Nano-WC复合刷镀层的微观组织及性能的影响

目的提高Ni-P/nano-WC复合刷镀层的性能。方法利用电刷镀技术将Ni-P与nano-WC粉末共同沉积在40Cr基体表面形成纳米颗粒增强的复合镀层,再利用电接触技术对Ni-P/nano-WC复合镀层进行二次强化。利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)和显微硬度测量等手段,分析电接触强化处理对Ni-P/nano-WC复合镀层的影响。同时利用滚动摩擦试验分析电接触强化前后复合镀层耐磨性的变化情况。结果电接触强化处理后,Ni-P/nano-WC复合刷镀层的孔隙和裂纹减少,复合镀层与基体之间的界面在高温和高压的作用下发生焊合。XRD分析显示复合镀层的晶粒细化,镀层的晶粒尺寸由35.35 nm下降至26.28 nm。随着接触电流的加大,复合镀层的硬度也在逐步加大。经过20 k A电流的强化,复合镀层平均硬度由637HV0.1增加到885HV0.1,镀层硬度分布更加均匀;4 h的滚动摩损表明,随着接触电流的加大,试样的质量损失逐步减小,经20 k A接触电流强化后的Ni-P/nano-WC复合镀层质量损失为503 mg,比未经电接触强化的Ni-P/nano-WC复合镀层低40%。结论电接触强化技术能有效改善Ni-P/nano-WC复合镀层的微观组织与性能,将镀层界面由机械结合变为冶金结合,同时提高镀层的耐磨性能。

电沉积方式对Cu-nanoAl_2O_3复合镀层组织结构和显微硬度的影响

用直流和单脉冲电镀法制备了Cu-nanoAl2O3复合镀层。通过扫描电镜观察了镀层的表面形貌,用X射线衍射仪分析了镀层的微观晶体结构,分别研究了影响直流和单脉冲纳米复合镀层显微硬度的各种因素。结果表明,与直流电镀方法相比,脉冲电镀方法使镀层晶粒尺寸变小,在T=24℃,Al2O3、粒子添加量25g/L、搅拌速度240r/min、阴极平均电流密度4A/dm2条件下,直流电沉积Cu-nanoAl2O3复合镀层硬度最大,在直流电镀工艺条件基础上选择频率为200Hz、工作比为0.3的单脉冲工艺条件制备的复合镀层硬度最大。

Cu-SiC纳米复合镀层制备工艺研究

采用机械搅拌-电沉积方法，在45钢基体表面制备Cu-SiC纳米复合镀层。利用扫描电镜和摩擦磨损试验机研究机械搅拌速率、电流密度、SiC粒子质量浓度以及pH值等因素对Cu-SiC纳米复合镀层耐磨性能的影响及规律。结果表明，Cu-SiC纳米复合镀层的最佳制备工艺参数为：搅拌速率300 r/min，阴极电流密度4 A/dm2，镀液中SiC粒子的浓度4 g/L，pH值3.5-4.5。

基于In,Cu单镀液和纳米MoS_2复合镀液电刷镀层的抗粘着磨损性能研究

目的在Cr12MoV模具钢上电刷镀制备出多种具有自润滑性和减磨性能好的涂层,筛选出与奥氏体不锈钢对磨时抗粘着磨损性能优秀的镀层,改善模具的抗粘着磨损性能。方法采用电刷镀方法制备In,Cu单镀液镀层及Ni-W(D)-Mo S2(纳米)和Cu-MoS_2(纳米)复合电刷镀镀层,对4种镀层与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行对磨磨损实验,载荷为100 N,磨损时间为300 min,并分析磨损质量损失,同时采用扫描电镜观察分析各镀层的抗粘着磨损实验结果。结果 4种镀层都不同程度地提高了抗粘着磨损能力,但Cu单镀液镀层和Cu-MoS_2(纳米)复合镀层在磨损实验的前150 min磨损质量损失明显,磨损质量损失率分别达到0.105%和0.136%,而In和Ni-W(D)-Mo S2镀层都很小,分别为0.024 57%和0.031 74%,体现出更良好的抗粘着能力和耐磨性。结论在被加工工件的强度不高时,Cu镀层和Cu-MoS_2(纳米)复合镀层仍然具有一定的抗粘着磨损性能,而在被加工工件为具有较明显加工硬化现象的强度较高的奥氏体不锈钢时,In和Ni-W(D)-Mo S2镀层具有更好的抗粘着磨损性能,其中Ni-W(D)-Mo S2镀层表现出了最优秀的综合耐磨性。

超声波功率对Cu-SiO_2复合镀层形貌与性能的影响

采用超声波辅助电沉积工艺制备Cu-SiO_2复合镀层,借助扫描电镜、粗糙度仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机,研究超声波功率对复合镀层形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,较低功率(0~160 W)超声波起不到改善和提高复合镀层形貌与性能的效果,较高功率(240~400 W)超声波能够明显改善复合镀层的形貌平整性和致密性,并且提高性能;超声波功率过高,反而使复合镀层形貌变差,性能下降。超声波功率为400 W时,复合镀层呈颗粒状形貌,表面粗糙度仅为0.42μm,显微硬度达到166.8 HV,磨损质量损失率为1.07 mg/min,表现出良好的摩擦磨损性能。

纳米复合材料镀层Cu-Sn-P-ZrO_2的制备和性质研究

通过对纳米复合材料镀层Cu-Sn-P-ZrO2的制备条件(包括浓度、时间、温度及pH)的研究,制得了光亮、致密且孔隙率低的镀层.用扫描电子显微镜(SEM)观察其外貌,称重法测定其厚度,并通过加速腐蚀实验等方法测定了其腐蚀性能.结果表明:由于纳米微粒的存在使得其耐腐蚀性能大大提高.

表面镀Ni碳纤维增强Cu基复合材料的制备和表征

为提高碳纤维/铜(Cf/Cu)复合材料中Cf与Cu基体的结合强度,通过电化学法在Cf表面沉积一层约1μm厚的Ni镀层,进而沉积厚约6μm的Cu镀层,将镀覆Ni-Cu复合镀层的短纤维复合丝在800℃、20MPa下利用放电等离子烧结(SPS)制备镀镍碳纤维增强的铜基复合材料(Cf/Cu(Ni)),并与相同烧结工艺下制备的相同碳纤维体积分数的Cf/Cu复合材料进行对比。利用XRD和SEM分别研究了碳纤维表面Ni镀层的物相及表面形貌,用附带EDS的SEM研究了Cf与Ni-Cu复合镀层断面、Cf/Cu(Ni)复合材料表面及断口形貌,采用电子式万能试验机研究了未经修饰的碳纤维、镀Ni碳纤维、镀Cu碳纤维和Cf/Cu(Ni)以及Cf/Cu复合材料的拉伸性能。结果表明,镀Ni碳纤维复合丝的拉伸强度略高于未经修饰的碳纤维,断裂伸长率则略低于未经修饰的碳纤维,拉伸过程中Ni镀层无剥离,这与其表面Ni镀层和Cf的结合强度较高有关。Cf/Cu(Ni)复合材料呈塑性断裂,力学性能明显优于Cf/Cu复合材料,拉伸强度提高20%以上。

化学复合镀PANI/Cu导电聚合物复合材料

采用化学复合镀技术在尼龙塑料PA66表面沉积PANI/Cu复合镀层。研究了复合镀层与基体的结合力和导电性,采用SEM观察镀层微观结构和表面形貌,并与纯铜、PANI镀层进行了比较;讨论了镀液pH值和温度等施镀工艺条件对镀层导电性能的影响。结果表明,PANI/Cu复合镀层具有良好的导电率且与基体结合紧密;增大镀液pH值和提高施镀温度,则其导电率增大。

镀Cu-Ni的碳纤维及其复合材料

用连续电镀法在碳纤维表面镀Cu后再镀Ni,制备了镀覆Cu-Ni双镀层的碳纤维,研究了Cu-Ni双镀层与碳纤维的高温相容性。并用镀Cu-Ni的碳纤维制备了Cu基复合材料,测试其弯曲强度、线热膨胀系数和电阻率。结果表明,Cu-Ni双镀层在高温下转变为面心立方的Cu-Ni固溶体,克服了在高温下Cu镀层的球化缩聚行为和Ni镀层对碳纤维的催化石墨化作用,且不影响碳纤维的拉伸强度。由于在界面上形成了可溶解微量碳的Cu Ni固溶体而增加了碳纤维与基体的结合强度,复合材料的弯曲强度显著增加,断口上的碳纤维拔出长度大为减小,复合材料的界面属于溶解结合型界面。

电刷镀In及Ni-W(D)复合镀层的成型模具粘着磨损修复

使用扫描电镜观察和分析了滚压不锈钢钢管成型模具的表面磨损特性和形貌,分析了粘着磨损的形成机理,在Cr12MoV模具钢上电刷镀制备了具有良好自润滑性和减磨性能的In和Cu镀层作为工作层,而基层电刷镀了具有高硬度、高耐磨性的Ni-W(D)镀层,形成了In及Ni-W(D)和Cu及Ni-W(D)复合镀层,把这2种复合镀层分别与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行了磨损对比试验分析,同时使用扫描电镜观察和分析了这2种复合镀层的表面磨损特性和形貌。结果表明,Cu及Ni-W(D)复合镀层在磨损试验的前150min磨损失重明显,磨损失重率达到0.105%,但仍具有一定的抗粘着磨损能力。而In及Ni-W(D)复合镀层磨损失重很小,磨损失重率仅为0.024 6%,显示出了在加工强度较高的不锈钢件时具有更为优良的抗粘着磨损性能。最终采用电刷镀In及Ni-W(D)复合镀层修复了模具,使模具的抗粘着磨损能力及综合耐磨性得到了明显提高,模具使用寿命得到了延长,取得了良好的经济效益。

金刚石表面镀W对金刚石/Cu复合材料热导率的影响

采用物理气相沉积技术,在金刚石表面镀上W层,然后采用放电等离子体烧结(SPS)制备金刚石/Cu复合材料,研究了镀膜时间对复合材料的热导性能的影响。结果表明:随着镀膜时间的增加,金刚石表面W元素覆盖区域逐渐增多,复合材料致密度逐渐增大,热导率先增大后减小。当镀膜时间为30 min时,复合材料致密度达到91.3%,热导率达到最大值327 W/(m·K)。

镍基与铜基碳化硅复合镀层制备技术发展现状

碳化硅(SiC)纳米复合镀层可以改善材料的耐磨性能,是代硬铬电镀的理想替代技术,本文对SiC复合电镀广泛使用的Ni基及Cu基复合电沉积制备工艺在耐磨方面的应用进行了概述,对Ni、Cu单金属及其合金为主的基质金属进行了评价和总结,在此基础上,重点综述了近年来SiC复合电沉积技术的研究进展,包括单一SiC颗粒及与其他复合颗粒沉积,对其中的规律进行了总结。最后展望了SiC复合电沉积技术的发展方向。

镀钼石墨纤维/铜复合材料的微观组织和热性能

以磨碎中间相沥青基石墨纤维和铜粉为原料，采用金属有机化学气相沉积工艺对原料纤维进行镀钼处理，通过真空热压烧结制备镀钼石墨纤维／Cu复合材料，对其微观组织及热性能进行检测和分析。结果表明：纤维在垂直于热压方向的平面上出现择优排布，使得复合材料在二维方向上拥有较高的热导率和较低的热膨胀系数；纤维表面的Mo镀层，烧结过程中部分与纤维反应生成连续的Mo2C层，能有效改善纤维与金属基体的界面结合，进而促进复合材料热性能的改善。当纤维体积分数为35％～55％时，复合材料二维方向的热导率在367～382W／（m·K）之间，热膨胀系数为4．2×10-6～8．6×10-6K-1，可以很好地满足大功率电子器件对封装材料的散热及匹配性要求。

AZ80镁合金表面化学镀Cu/Cu-TiO_2及其性能

利用化学镀在AZ80镁合金表面制备了Cu镀层和Cu-Ti O2复合镀层,通过XRD、SEM和EDS对镀层的成分和形貌进行了分析,并在3.5%Na Cl溶液中测试其腐蚀电位随时间的变化曲线。结果表明:Cu镀层和Cu-Ti O2复合镀层表面均匀性和平整性较好,它们的腐蚀电位分别为-260 m V和-200 m V,相比镁基体都有很大的提高;同时对镀层的表面硬度也进行了测试,发现Cu镀层和Cu-Ti O2镀层的硬度分别为193.03 HV和116.90 HV,相比镁基体97.58 HV有较大改善。

电接触强化对Ni/Cu复合镀层组织与性能的影响

利用电刷镀在铸铁表面制备了厚度在1 mm左右的Ni/Cu复合镀层,并对镀层进行了电接触强化试验。利用场发射电镜(FESEM)、维氏硬度计分析了电接触强化对镀层组织性能的影响。试验结果表明,电接触强化改善了镀层表面和内部质量,减少了镀层内部裂纹、孔洞等缺陷。同时,电接触强化使镀层和基体之间产生了部分镶嵌熔融。电接触强化改变了Ni层与Cu层的组织结构,使镀层组织更加致密紧实,Cu层和Ni层之间发生了塑性变形,产生了一定的镶嵌。强化后镀层表面及截面硬度都有所提升。镀层与基体之间形成的硬化层硬度远大于基体硬度,电接触强化提高了镀层与基体之间的结合力。