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。

电沉积方式对Ni-SiC纳米镀层耐腐蚀性能的影响

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声-脉冲电沉积方法,在45钢表面制备Ni-SiC纳米镀层。研究电沉积方式对Ni-SiC纳米镀层显微组织、成分及耐腐蚀性能的影响。结果表明,超声-脉冲电沉积Ni-SiC纳米镀层显微组织更加致密、光滑。直流电沉积镀层的镍粒径和SiC粒子的平均粒径为175.4和81.5nm;而超声-脉冲电沉积镀层的镍粒径和SiC粒子的平均粒径为74.8和36.3nm。SEM和EDS分析可知,电沉积方式对Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能有很大影响,超声-脉冲电沉积镀层的耐腐蚀性能较好。

Ni-SiC纳米复合镀工艺及性能研究

在纯铜板上制备了含有纳米SiC的镍基复合镀层,利用扫描电镜观察镀层表面显微组织.研究了含量、阴极电流密度、pH值、温度、时间、搅拌等主要工艺参数对纳米SiC在复合电沉积中沉积量的影响.并用MM-200磨损试验机检测了所得复合镀层的耐磨性能.X-ray衍射证明镀层中存在纳米SiC粉末;纳米SiC镍基复合镀层成型工艺参数为:电流密度3 A/dm2~15 A/dm2,温度30℃~60℃,pH值3~4,超声波辅助慢速机械搅拌;最佳含量40g/L;纳米Ni-SiC复合镀层的耐磨性能优于纳米Ni-Al2O3复合镀层及纯Cr镀层.

电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的显微组织分析

采用超声波辅助脉冲电沉积复合镀技术在铜基表面制备Ni-SiC纳米复合镀层。研究了超声波的施加和不同电极摆放方式对镀层显微组织和性能的影响。结果表明:超声波和第二相颗粒共同作用可以显著细化复合镀层显微组织,显微硬度可达到HV760;复合镀层镍衍射晶面(200)和(220)峰位的变化,说明晶粒生长过程中的择优取向得到了抑制;在其他施镀条件相同时,与电极垂直摆放相比较,电极水平放置时复合镀层厚度减至为12.0μm,且显微硬度下降为HV343。分析原因是,电极水平摆放时第二相颗粒的自沉降作用覆盖阴极表面,阻碍镍的沉积,从而降低了复合镀层中SiC的含量。

铝合金表面Ni-SiC复合镀层的摩擦磨损性能

通过复合电沉积技术,在铝合金表面得到了不同SiC粒子含量的Ni-SiC复合镀层,研究了在干摩擦和液态石蜡润滑摩擦条件下载荷与SiC粒子体积分数对Ni-SiC复合镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明:无论在干摩擦或润滑摩擦条件下,加入SiC粒子后的复合镀层其耐磨性均优于纯镍镀层,并随载荷的提高耐磨性下降。在干摩擦条件下,镀层中的SiC粒子体积分数在5.8％时复合镀层耐磨性最好;在润滑摩擦条件下,随镀层中SiC粒子体积分数提高,复合镀层耐磨性均提高。

铝合金表面电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

针对铝合金表面的电镀特点,采用化学侵锌、预镀镍等预处理方法,在铝合金表面得到了表面光洁平整,内部质量优良,与铝合金基体结合紧密的Ni-SiC复合镀层。研究了镀液中SiC浓度、电流密度、搅拌速度、镀液pH值和镀液温度等电镀参数对复合镀层厚度、镀层中的SiC体积分数及镀层显微硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件的改变影响Ni-SiC复合镀层的共沉积速度与SiC粒子在镀层中的体积分数。当镀液SiC浓度为120g/L时,镀层中的SiC体积分数为8.5％,硬度为504.6HV,较纯铝(82.5HV)提高5倍,较纯镍(242.5.HV)提高l倍。

纳米SiC颗粒对微米Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备了含微/纳米SiC颗粒的Ni基复合镀层,研究镀液中纳米SiC添加量对复合镀层微观形貌、摩擦性能和抗氧化性能的影响。结果表明:在SiC颗粒(5μm)浓度为10 g/L的镀液中,添加纳米SiC和Ni-SiC复合镀层镍择优取向由晶面(200)转变为晶面(111);当SiC(40μm)浓度为4.0 g/L时,复合镀层显微硬度最大,为456 HV;复合镀层摩擦因数最小,平均值为0.28,为微米复合镀层的1/2;经900℃氧化100 h后,氧化质量增加为6.025 mg/cm2,为微米复合镀层的1/3。

脉冲电镀Ni-SiC纳米复合镀层工艺与微观形貌

采用脉冲电镀法制备了Ni-SiC(纳米)复合镀层,研究了脉冲参数对镀层中纳米颗粒含量和镀层显微硬度的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了镀层的显微形貌及纳米复合镀层的相组成。用显微硬度计测试了镀层的显微硬度。结果表明,脉冲电镀能获得晶粒度细小、致密、光亮、均匀且高硬度的复合镀层。

Ni-SiC脉冲电镀工艺对SiC共沉积量及镀层耐磨性的影响

采用脉冲电镀法制备了NiSiC复合镀层,考察了镀液中SiC质量浓度、脉冲平均电流密度、镀液pH值对复合镀层中SiC共沉积量及镀层耐磨性能的影响。结果表明:电镀工艺参数的改变影响镀层中SiC的共沉积量以及复合镀层的耐磨性。选择适当的工艺参数,可以制备出SiC共沉积量高、微粒弥散较均匀的耐磨复合镀层。复合镀层的抗磨性能不仅与硬质微粒的共沉积量有关,而且与微粒在镀层中分布的均匀性有很大关系,在共沉积量相同的情况下,微粒的分散性越好,镀层的抗磨损性能就越好。

脉冲电流密度对Ni-SiC镀层微观结构和显微硬度的影响

采用脉冲电沉积方法,在压缩机阀片表面制备Ni-SiC镀层。利用原子吸收分光光度计、透射电镜和硬度计研究脉冲电流密度对Ni-SiC镀层SiC粒子复合量、微观结构和显微硬度的影响。结果表明,随着脉冲电流密度的增大,Ni-SiC镀层SiC粒子的复合量先增加后略有降低。在脉冲电流密度为7A/dm2时,镀层SiC粒子的复合量高达9.92%(质量分数)。脉冲电流密度为7A/dm2时,镀层致密、晶粒细小,SiC粒子均匀分布于镀层中,且团聚现象较少。当脉冲电流密度为7A/dm2时,镀层的显微硬度高达842.9Hv。

Ni-SiC纳米复合镀层的耐高温氧化性能

研究了电镀工艺条件对Ni SiC纳米复合镀层耐高温氧化性能的影响规律。研究表明,经800℃,1.5h灼烧,随着镀层中SiC复合量的增加,复合镀试片总增重略降后上升至最大,后又再下降,对基底金属Fe的耐高温氧化的保护作用先增后减。最佳工艺条件下获得的纳米复合镀试片总增重比Watts镀试片减少1 4,镀层本身的耐高温氧化性能有所增强,而源自基底金属Fe的氧化增重减少近2 3,对基底金属的保护作用明显增强;显微硬度测试表明,灼烧后镀层表面形貌发生了很大的变化,原来结晶细小的蜂窝状结构消失,结晶粗大的瘤状突起明显增多,但显微硬度没有发生明显变化。

Ni-SiC纳米复合电镀工艺的研究

分析了镀液中纳米SiC悬浮量、阴极电流密度、镀液 pH值、温度以及搅拌速度对复合沉积层中纳米SiC复合量和共沉积速率的影响 ,同时用正交实验法优选了各工艺参数 ,并且对Ni SiC纳米复合镀层进行了表面形貌和能谱分析。结果表明 ,Ni SiC纳米复合镀层表面平整光滑 ,显微组织均匀、致密 ,并且 ,其显微硬度也较纯镍镀层有明显提高。

高频脉冲电镀Ni-SiC纳米复合镀层影响因素的研究

采用脉冲电镀,在铜板上制备了N i-S iC纳米复合镀层。该复合镀液采用的分散剂由一种阴离子和一种阳离子表面活性剂混合而成,稳定性较好。采用络合滴定法对镀层中S iC的含量进行了测定。讨论了脉冲频率、阴极电流密度、镀液中S iC含量、镀液温度对镀层中微粒含量的影响。实验结果表明,镀层中S iC含量随着镀液中S iC含量的增加、电流密度的增大或温度升高都是先增加后减小;随着频率增大而逐渐降低。该复合镀层硬度可达960HV,表面细致,空隙较少。

Ni-SiC复合镀层组织和性能的研究

在A3钢板上制备了含有微米和纳米SiC的两种镍基复合镀层 ,利用扫描电镜观察镀层表面显微组织 ,利用X射线能谱分析SiC的分布情况 ,通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度。结果表明 :SiC颗粒在镀层中分布均匀 ;SiC颗粒附近复合镀层的硬度是纯镍镀层的 3倍 ,微米SiC复合镀层的弹性模量比纯镍镀层提高了近 5倍 ,而纳米SiC复合镀层则提高了 15倍以上 ,但随着远离SiC镀层硬度和弹性模量都有明显下降 ;SiC颗粒的加入能够有效阻止镀层表面发生变形 。

TC4合金表面Ni-SiC-Y_2O_3复合镀层的摩擦磨损性能

为提高TC4合金表面耐磨性能,采用复合镀方法在其表面制备Ni-SiC-Y_2O_3复合镀层,研究镀层的组织结构及其在常温和高温下(600℃)下的摩擦磨损行为。结果表明,所制备的Ni-SiC-Y_2O_3复合镀层组织致密且与基体结合紧密,主要由Ni基体和弥散分布其中的SiC颗粒及微量Y_2O_3混合组成。镀层的硬度明显高于TC4基体合金,且由表向内呈梯度降低趋势。与GCr15对摩时,Ni-SiC-Y_2O_3复合镀层在常温和600℃均具有一定程度的减磨作用,并且耐磨性能明显优于TC4基体合金。镀层在常温下的磨损失重显著低于TC4基体合金,此时其磨损机制可以归结为疲劳磨损和轻微的氧化磨损;随磨损温度升高至600℃,镀层的磨损失重明显增大,此时的磨损机制为严重的氧化磨损、削层磨损和疲劳磨损。

制备方法对Ni-SiC镀层摩擦学性能的影响

采用直流电镀、脉冲电镀和超声波辅助脉冲电镀方法,在20钢表面制备Ni-SiC镀层。利用扫描探针显微镜(SPM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计及摩擦磨损试验机研究制备方法对Ni-SiC镀层显微组织、成分及摩擦学性能的影响。结果表明,制备方法对Ni-SiC镀层表面形貌有很大影响,超声波辅助脉冲电镀镀层Ni晶粒和SiC微粒的平均粒径分别为94.5和46.8nm,其最大显微硬度为924.3Hv。直流电镀、脉冲电镀和超声波辅助脉冲电镀Ni-SiC镀层的摩擦系数平均值分别为0.66,0.54和0.35,超声波辅助脉冲电镀镀层耐磨性能优良。

表面活性剂对Ni-SiC复合电镀的影响

以瓦特型镀镍液为母液,在一定的工艺条件下复合电沉积Ni-SiC镀层,选用三种典型表面活性剂,即非离子型表面活性剂OP-10,阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),以及阴离子型十二烷基苯磺酸钠(LAS),通过对比实验,研究了它们对Ni-SiC复合电镀的影响,结果表明,LAS能显著改善镀层的表面质量,但对粒子复合量的贡献不大;OP-10能显著提高镀层的粒子复合量和硬度;CTAB能有效提高SiC颗粒的悬浮性能,促进SiC粒子与金属镍的共沉积。

射流电沉积Ni-SiC纳米镀层的腐蚀行为研究

为提高Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能,采用射流电沉积方法,在Q235钢基体表面制备Ni-SiC纳米镀层。利用FLUENT软件仿真不同喷嘴直径对喷射镀液的速度和动能参数影响,采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪和电化学工作站对不同喷嘴直径下喷射电沉积制备Ni-SiC纳米镀层的表面形貌、显微组织、腐蚀行为进行研究。当喷嘴直径为8 mm时,喷射电沉积过程镀液的射流速度和动能较其他喷嘴直径下的大,最大射流速度和动能分别为113 m/s和543 J。此参数下制备的Ni-SiC纳米镀层具有致密、均匀的表面结构,大量SiC纳米颗粒嵌入Ni-SiC纳米镀层,Ni和SiC的平均粒径分别为342 nm和73 nm。结果表明:喷嘴直径对Ni-SiC纳米镀层的腐蚀性能影响较大;当喷嘴直径为8 mm时,Ni-SiC纳米镀层具有最佳的耐腐蚀性能。适宜的喷嘴直径,可提高镀液喷射速率和动能,从而提高Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能,得到的Ni-SiC纳米镀层与其他镀层相比组织结构更致密、均匀。

占空比对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响

采用单脉冲电镀技术,在瓦特型镀液中,制备了Ni-SiC纳米复合镀层。采用X射线衍射仪(XRD)扫描电镜(SEM)分别表征了Ni-SiC纳米复合镀层相结构和表面形貌,通过静态浸泡腐蚀实验、磨损实验和高温氧化性能研究了复合镀层的性能。结果表明,在不同占空比下,Ni-SiC复合镀层的组织主要为Ni晶体;当占空比为70%时,复合镀层的显微硬度最大,为376 HV,摩擦系数最小;900℃、100 h高温氧化增重最小,为7.453 mg·cm-2为0.37。在3.5%Na Cl溶液中静态浸泡30 d后,占空比为70%时的复合镀层的失重最小,失重为3.063 mg·cm-2。

电流密度对铝合金表面电镀Ni-SiC的影响

为了提高铝合金的耐腐蚀性能和耐磨性能,对ZL108铝合金表面电镀Ni-SiC复合层进行了试验研究,重点研究了电流密度对电镀沉积速度、镀层显微形貌、镀层中SiC含量和镀层耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,当电流密度为3.0 A/dm2时,电镀沉积速度最大,镀层显微组织均匀、致密,镀层中的SiC含量最多,镀层的耐腐蚀性能好。因而3.0 A/dm2是最佳电流密度。