纳米金刚石粒径对Ni–P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响

为提高化学镀镀层的耐磨性和耐腐蚀性,采用化学镀制备含不同粒径的纳米金刚石Ni–P–D复合镀层,通过SEM、XRD、摩擦磨损试验、磨粒磨损试验和电化学试验,探究纳米金刚石粒径对Ni–P镀层微观形貌、力学性能、摩擦磨损性能、磨粒磨损性能和耐腐蚀性能的影响。经化学复合镀可以得到与基体结合良好,厚度约为30μm,含纳米金刚石的Ni–P–D复合镀层;含50 nm金刚石的Ni–P–D复合镀层的硬度最高,抗摩擦磨损和磨粒磨损性能最好;随着纳米金刚石粒径减小,Ni–P–D复合镀层的摩擦系数和抗腐蚀能力提高,含5 nm金刚石的Ni–P–D复合镀层的摩擦系数最小,抗腐蚀能力最强。

AZ91D镁合金化学复合镀Ni-P-ZrO_2的工艺与性能

对镁合金传统化学镀工艺进行了改进,避免了使用氢氟酸和六价铬等有毒物质。采用化学镀与化学复合镀相结合方法,在AZ91D镁合金上获得了Ni-P-ZrO2纳米化学复合镀层,并研究了新工艺化学镀前处理和镍沉积机理及复合镀层的结构和性能。结果表明:新工艺方法获得的Ni-P镀层更均匀、致密,耐蚀性优于传统工艺化学镀层;Ni-P-ZrO2复合镀层与AZ91D合金基体在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线对比表明,该复合镀层对镁合金可以起到明显的保护作用;从磨损实验结果可见,Ni-P镀层的磨损质量损失率几乎为Ni-P-ZrO2镀层的3倍,说明ZrO2纳米粉的加入能改善镀层的耐磨性。

Ni-P-TiO2纳米复合镀层的制备及性能研究

用化学沉积方法制备了Ni-P-TiO2纳米复合镀层,通过XRD、SEM、TEM和EDS对纳米复合镀层进行了表征,分析了在3.5%NaCl溶液中TiO2纳米颗粒浓度对纳米复合镀层的耐蚀性能影响,研究了热处理温度对复合镀层显微硬度的影响。结果表明:所得复合镀层中纳米粒子的复合量可达到11.33%;在3.5%NaCl溶液中,当TiO2浓度为8g/L时复合镀层腐蚀电位最高,耐蚀性能最好;在镀态或热处理后,复合镀层的硬度都明显高于Ni-P合金镀层,且经过400℃热处理后,复合镀层的硬度高达Hv1160。

化学镀Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层结构及性能研究

通过化学复合镀工艺制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合镀层的表面形貌及结构进行了测试,研究了纳米Al2O3添加剂、Al2O3复合量质量分数、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层结构与性能的影响。结果表明,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度和耐磨性高于Ni-P合金镀层,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性增加。当纳米Al2O3复合量质量分数为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P合金镀层增大28%,磨损失重减少20%以上。400℃热处理后,复合镀层结构由非晶态转变为晶态,镀层硬度由570HV增大到1185HV,耐磨性也进一步提高。

Ni-P/Si_3N_4复合镀层在醋酸溶液中腐蚀行为的研究

通过阳极极化曲线、交流阻抗谱和腐蚀失重实验研究了化学镀N i-P/S i3N4复合镀层在20%醋酸溶液中的腐蚀行为,并用SEM观察腐蚀前后镀层的形貌。实验结果表明:镀态N i-P/S i3N4复合镀层的耐蚀性能略高于N i-P合金;镀层中P质量分数升高,镀层的耐蚀性能增强;400℃热处理后复合镀层耐蚀性能明显降低。交流阻抗谱显示,N i-P/S i3N4镀层在醋酸溶液中的电极过程是受电荷转移和扩散步骤混合控制的。

电刷镀Ni-P/纳米WC复合镀层工艺及性能研究

为了改善电刷镀Ni-P镀层的硬度和耐磨性,通过在电刷镀Ni-P镀液中加入纳米WC微粒制备Ni-P/纳米WC复合镀层,研究了镀液中纳米WC含量与镀层中纳米WC含量的关系;测定了不同WC含量对镀层硬度和镀层结构的影响。考察了试样在1 mol/LH2SO4,1 mol/LHCl及3%NaCl介质中的耐蚀性。采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)研究了Ni-P/纳米WC镀层的性能。结果表明,Ni-P/纳米WC电刷镀复合镀层耐蚀性能与原电刷镀Ni-P镀层相当,耐磨性优于电刷镀Ni-P镀层。镀液含25 g/L纳米WC时,电刷镀复合镀层的显微硬度为918 HV。

Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层的制备及其耐磨性能

在化学镀Ni-P合金溶液中加入纳米Al2O3微粒,通过化学沉积法制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌,用显微硬度计和平磨机测试Al2O3复合量、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层硬度及耐磨性能的影响。结果表明,复合纳米Al2O3粒子后,Ni-P合金镀层的硬度和耐磨性显著提高,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性不断增加。当纳米Al2O3复合量为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P增大28%,磨损质量损失减少20%以上。400℃热处理后,复合镀层的硬度由570HV增加到1180HV。

稀土铈对化学镀Ni-P-PTFE复合镀层防垢性能的影响

采用化学镀的方法在45号碳钢试样表面制备了稀土铈促进共沉积的Ni-P-PTFE复合镀层,利用扫描电子显微镜观察和分析了镀层的表面形貌,研究了稀土铈浓度对复合镀层的表面形貌、镀层的沉积速率、镀层中PTFE含量以及镀层防垢性能的影响。结果表明,适量稀土铈的加入使得镀层表面黑色粒子更加密集,即PTFE在镀层中的含量增加,在铈浓度为0.04g/L时达到最大;镀层的沉积速率与镀层中PTFE含量均随铈浓度的增加而呈现先升后降的趋势,在铈浓度为0.04g/L时分别达到最大值28.25μm/h和40.43%,而镀层中PTFE含量也随着沉积速率的增加而升高;铈的加入提高了镀层的防垢性能,镀层的结垢率随着铈对镀层中PTFE含量的影响而发生变化,当铈浓度为0.04g/L时,结垢率最低,仅为9.026g/m2,防垢效果最佳。

不同加热方式对Ni-P-SiC化学复合镀层性能的影响

采用炉内加热处理和激光加热处理两种方式对Ni-P-SiC化学复合镀层进行了晶化处理。运用显微硬度计、M-2000磨损试验机等对采用两种加热方式处理后的Ni-P-SiC复合镀层进行了性能测定。结果表明,采用激光加热处理后,复合镀层的硬度和耐磨性均高于经炉内加热处理的镀层。

电沉积(Ni-W-P)-Si_3N_4复合镀层及性能研究

采用电沉积方法,在Ni-W-P合金中复合S i3N4微粒,获得(Ni-W-P)-S i3N4复合镀层。研究了镀液中Si3N4质量浓度、电流密度以及搅拌速度等工艺条件对复合镀层中Si3N4质量分数的影响。X-射线衍射、扫描电子显微镜测试结果表明:Si3N4微粒在镀层中均匀分布,与Ni-W-P合金各自在特定的角度出现衍射特征峰,彼此之间互不干扰。随着镀层中Si3N4质量分数的增加,镀层的性能均按照一定的规律发生变化。当Si3N4的质量分数为最大值10.3%时,镀层性能在各组实验比较中均最优,耐磨性能最好。

铜基Ni-P-PTFE化学复合镀层的阻垢和导热综合性能的研究

本文采用硬水加热法测试了不同Ni-P-PTFE化学复合镀层的阻垢性能,通过实验发现随着镀层中PTFE含量的增大,表面结垢诱导期增长而结垢量减小,同时阻垢性能增强;另外采用热阻法测试其导热性能,发现Ni-P-PTFE复合镀层的导热性能随PTFE含量的增大而下降。而镀层中PTFE含量又与施镀乳液中PTFE的浓度有关系。因此定义阻垢率和导热系数下降率来综合评价镀层的性能,得出当PTFE乳液浓度为11mL/L时的镀层表现出最佳的阻垢导热综合性能的结论。

镁合金纳米TiO_2/Ni-P化学复合镀层的制备与性能研究

Ni-P/纳米TiO2颗粒复合镀层可在提高硬度的同时增强镁合金的耐腐蚀性。本工作以硫酸镍为主盐对镁合金进行了纳米TiO2/Ni-P复合镀,并用金相法、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、动电位扫描等手段研究了其性能,并优化了施镀条件。结果表明,以硫酸镍为主盐可在镁合金基底上制得致密、厚度均匀、与基体结合良好的纳米TiO2/Ni-P复合镀层;复合镀层的硬度比无纳米合金镀层显著提高,但纳米颗粒加入量超过2g/L后镀层表面硬度几乎不再随加入量变化;复合镀层和合金镀层的耐腐蚀性都比基底镁合金高得多;纳米复合镀可提高镍磷合金镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性,而加入过多的纳米颗粒可以使复合镀层的耐蚀性降低。

复合结构Ni-P非晶态镀层在H_2S/CO_2环境中的耐腐蚀性能

通过在同一镀液中改变温度、pH值和施加电流完成化学镀和电镀过程,在普通碳钢基体上得到电位差高于160 mV的复合结构的非晶态Ni-P合金镀层。采用SEM、电化学测试设备及专门的腐蚀环境试验箱,研究了该复合镀层在H2S/CO2腐蚀气氛中的耐腐蚀行为。结果表明:所制备的复合结构Ni-P非晶态镀层在H2S/CO2腐蚀环境中,100 h后镀层表面出现均匀的硫化物腐蚀膜,300 h后镀层表面出现腐蚀裂纹,并沿着与基体表面平行的方向扩展、剥离,在电镀层剥离处磷元素的相对含量增加。所制备的12μm厚的复合叠加结构Ni-P非晶态镀层的耐腐蚀性能优于25μm厚的普通化学Ni-P非晶态合金镀层。

脉冲电沉积Ni-P/BN(h)复合镀层的组织结构与性能

目前,鲜见对Ni-P/Bn(h)复合电沉积层的制备及其性能的研究报道。在Q235钢表面脉冲电沉积了Ni-P/BN(h)复合镀层,并于400℃热处理80 min,对热处理镀层的组织结构、显微硬度、耐蚀性能和摩擦学性能进行了分析测试。结果表明:镀态复合镀层为非晶态结构,400℃热处理后发生晶化,显微硬度显著提高,达到907.5 HV2 N;在3.5%NaCl和10%H2SO4腐蚀介质中,镀层几乎未发生全面腐蚀;镀层在干摩擦条件下表现出良好的减摩耐磨性能,低载时为轻微磨粒磨损,随载荷增大表现为磨粒磨损和黏着磨损的混合磨损机制。

Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性研究

采用腐蚀溶液浸泡、阳极极化曲线和中性盐雾试验3种方法较系统地研究了Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性.其结果表明:镀层在HCl、H2SO4、H3PO4溶液中的腐蚀速率都比较低,而镀层在FeCl3溶液中的腐蚀速率远大于前三者;镀层在H2SO4和H3PO4中的钝化区较宽,有过钝化区、二次钝化区和二次过钝化区出现,而在HCl和FeCl3中的钝化区较窄,且只有过钝化区;3种腐蚀试验方法均表明脉冲频率和占空比对试样的腐蚀速率都有不同程度的影响;不同脉冲参数条件下的400℃热处理镀层的腐蚀速率都比镀态镀层的腐蚀速率小得多.

化学镀Ni-P复合耐磨镀层的研究进展

化学镀Ni-P镀层具有良好的耐蚀性,但耐磨性不佳,通过引入纳米或微米粒子可以提高其耐磨性。本文综述了近几年来国内外在颗粒增强复合镀层、稀土增强复合镀层和减摩复合镀层方面的研究进展,并指出了Ni-P复合耐磨镀层在基础研究中的主要发展方向。

pH对化学镀(Ni-P)-SiC复合镀层性能影响的研究

考察了pH对化学镀(Ni-P)-SiC复合镀层的沉积速度、表面形貌以及耐腐蚀性的影响。结果表明,随着pH的升高,镀层的沉积速度逐渐增大,但是镀层中的SiC和P的质量分数逐渐降低。此外,较低的pH可以获得均匀致密的(Ni-P)-SiC复合镀层,其耐腐蚀性能提高。

Ni-P镀层磷含量对Ni-P/TiO_2复合膜耐蚀性能的影响

采用化学镀/溶胶-凝胶技术在碳钢表面制备了低磷(Ni-LP/TiO2)、中磷(Ni-MP/TiO2)和高磷(Ni-HP/TiO2)Ni-P/TiO2复合膜,采用X-衍射分析仪和环境扫描电镜表征了Ni-P/TiO2复合膜的结构与形态,应用动电位极化和极化阻力(Rp)测量研究了复合膜在0.5mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性能。实验结果表明Ni-P/TiO2复合膜耐蚀性能优于Ni-P镀层,随Ni-P镀层磷含量的增加,Ni-P/TiO2复合膜的耐蚀性增强。Ni-HP/TiO2复合膜在0.5mol/L H2SO4溶液的自腐蚀电流密度(icorr)为3.15μA.cm-2,分别为Ni-LP/TiO2和Ni-MP/TiO2复合膜的40%和62%;其Rp为11.72kΩ.cm2,分别为Ni-LP/TiO2和Ni-MP/TiO2复合膜的1.5倍和1.3倍,Ni-HP/TiO2复合膜较Ni-LP/TiO2和Ni-MP/TiO2复合膜有更佳的耐蚀性能。

化学镀Ni—P合金及其复合材料镀层的特性与应用

化学镀Ni-P合金镀层具有优异的机械性能、物理性能、化学性能和工艺性能 ,且表面光洁 ;化学复合材料镀层具有更优异的性能和多功能特性。