Ni-P-CNTs化学镀层在酸性溶液中的电化学腐蚀行为

为了更深地认识CNTs对Ni-P镀层电化学腐蚀性能的影响,采用复合化学镀技术,通过向优化的化学镀溶液中加入碳纳米管的方法在45#钢基材上制备了Ni-P-CNTs复合镀层,并用相同工艺在45#钢基材上直接化学镀Ni-P镀层作为对比。采用SEM/EDAX,XRD和TEM综合分析了复合镀层的形貌和结构,分析表明:所得镀层以非晶结构为主,碳纳米管均匀分布在镀层中。采用动电位极化及交流阻抗技术对比研究了Ni-P-CNTs复合镀层及纯Ni-P镀层在0.5mol/L NaCl+0.05mol/L H2SO4酸性溶液中的电化学腐蚀行为,腐蚀实验结果表明:在该介质溶液中,与不含碳纳米管的Ni-P镀层相比,Ni-P-CNTs复合镀层的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度较低,耐均匀腐蚀性能得到明显改善;此外,碳纳米管的加入还明显提高了Ni-P镀层在该介质溶液中的耐点蚀性能。

热处理时间对Ni-P镀层组织形貌和磨损的影响

利用化学镀在ZL113铝合金表面制备了非晶态Ni—P镀层，在350℃下对镀层进行20～140min热处理后，用扫描电镜（SEM），能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）分析了热处理时间对镀层表面形貌、化学元素含量和晶化物相组成的影响，考察了Ni—P镀层表面显微硬度的变化规律，进行了系歹13时间热处理后镀层的耐磨性能试验．结果表明：热处理使得化学镀Ni—P合金镀层结构重组，形成Ni—Ni3P混合物相，其中NbP是Ni-P镀层表面显微硬度得到提高的主要机制；镀层表面显微硬度随热处理时间增加呈先增加后减少的趋势，在60min时达到最大值；热处理时间对镀层的摩擦因数影响较小；Ni—P镀层的耐磨性明显高于镀态，60min热处理镀层的耐磨性最好，其磨损过程表现为磨粒磨损．

老化对sn-Ag-Cu焊料／Ni-P镀层界面结构和剪切强度的影响

对Sn-3．5Ag-0．7Cu／Ni-P界面上的焊点进行了150℃固相老化和250℃液相回流老化实验,两种条件下焊料体内和界面处金属间化合物的成分、长大速率及形貌均有较大差异,在液相回流条件下金属间化合物长大更快,对焊点的可靠性有较大的影响,延长固相老化时间,焊点内生成大尺寸的Ag_3Sn相；高温液相回流有Ni_sP层生成,降低焊点的焊接强度。

Ni-P化学镀层钝化处理工艺研究

铬酸盐钝化处理是提高化学镀层抗腐蚀性能的一条重要途径。采用正交试验对化学镀Ni-P镀层后处理工艺进行了优化。中性盐雾试验及失重分析结果发现,钝化溶液的pH值的影响最大,经正交试验比较分析得出了最佳的钝化剂配方和最佳的钝化工艺,最终获得表面孔隙率为0、耐中性盐雾腐蚀的时间达到100 h以上的耐蚀性良好的试样。

用Weibull统计方法评价Ni-P镀层对炭纤维抗拉强度的影响

采用化学镀法获取Ni-P镀层炭纤维。通过SEM和XRD考察了未镀和已镀Ni-P炭纤维表面形貌和微观结构的变化,借助EDS研究了其表面元素的变化,利用Weibull统计分布探讨了Ni-P镀层对炭纤维单丝抗拉强度的影响。结果表明:Ni-P镀层使炭纤维表面缺陷减少,外界应力经过Ni-P镀层向纤维传递,改变了炭纤维的断裂机理。当镀层厚度为0.149μm时,抗拉强度达到最大值3.10GPa,比未镀的增加8.77%,说明Ni-P镀层能够提高炭纤维抗拉强度。

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。

活塞式压缩机气缸壁Ni-P刷镀层的耐磨损性能

活塞式压缩机气缸壁磨损严重,为此,分析了磨损过程中磨粒对活塞式压缩机气缸壁磨损机理,研究了对活塞式压缩机气缸壁电刷镀Ni-P层的工艺,并进行了耐磨对比试验。结果表明,在相同条件下,活塞式压缩机气缸壁Ni-P镀层能在很大程度上提高活塞式压缩机气缸壁的使用寿命。

电刷镀Ni-P合金镀层的高温摩擦磨损性能

对电刷镀Ni-P合金镀层的高温摩擦磨损性能进行了研究．实验结果表明，在20CrMo钢基体上，电刷镀Ni-P合金镀层能有效降低试样在高温（450℃）下的摩擦因数，减小高温磨损量．其中，12min电刷镀试样在高温摩擦测试前80min内，摩擦因数基本维持在平均值约0．30，仅为20CrMo钢基体（0．60）的50％；80-120min因镀层局部被磨损穿透，其摩擦因数缓慢增长；120min后，基本维持在平均值约0．50，测试完成后质量磨损量为同等测试条件下20CrMo钢基体的19．99％；24min电刷镀试样在450℃下摩擦测试180min的整个过程中，摩擦因数均较稳定，平均值为0．30，高温摩擦磨损测试后的质量磨损量仅为20CrMo钢基体的6．36％．

45钢表面梯度Ni-P合金镀层耐蚀性能研究

采用化学复合镀技术在45钢表面制备了梯度Ni-P复合梯度镀层(高磷-中磷-低磷/H-M-L梯度镀层)。镀层的微观组织及耐蚀性能的检测结果表明,镀层组织致密,自基体至镀层表面的磷含量(质量分数)分别为10.59%、8.80%和3.097%;热溶液浸泡及极化腐蚀试验结果表明,在任何一种溶液中梯度(H-M-L)镀层的腐蚀速率均低于高磷镀层;极化腐蚀后的形貌显示单一的高磷镀层主要为点蚀,而梯度镀层的腐蚀则自胞状组织的边界开始,从而造成边界处的磷含量相对升高。

Ni-P化学镀层对NdFeB永磁材料耐腐蚀性的改善

测量了不同类型Ni-P化学镀试样和基体的孔隙率,以及在HCl、NaCl和NaOH溶液中的腐蚀速率,比较了不同类型Ni-P化学镀试样在3.5%NaCl溶液中的极化曲线,对比分析了酸性和酸碱复合条件下所得Ni-P镀层的表面形貌。结果表明:化学镀Ni-P合金能显著改善NdFeB永磁体的耐腐蚀性和致密性,且以弱碱性化学镀为底层,酸性化学镀为表层的酸碱复合镀层的致密性和耐腐蚀性最佳,单一酸性镀层的耐腐蚀性又优于碱性镀层。

Ni-Cu-P化学镀层的制备及其耐烟气冷凝液的腐蚀性能

为了解决冷凝式燃气利用设备的腐蚀问题,采用化学镀工艺在紫铜基体上沉积Ni-Cu-P层。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDX)、电子探针(EPMA)分析镀层的形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗谱考察了紫铜基材及其Ni-Cu-P镀层在15℃和60℃煤气烟气冷凝液中的耐腐蚀性能。结果表明:Ni-Cu-P化学镀层表面均匀平滑,Ni和P元素分布均匀,并均匀沉积有少量Cu元素;在15℃烟气冷凝液中,紫铜基材和镀层的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度接近,阻抗值差异不大,耐蚀性相当;在60℃烟气冷凝液中,Ni-Cu-P镀层的自腐蚀电位比紫铜基材的低,自腐蚀电流密度远小于紫铜基材,阻抗值远大于紫铜基材,耐腐蚀性能更好,更适合用作烟气冷凝器冷凝表面的耐腐蚀材料。

Ni-P功能梯度层及均质Ni-P化学镀层的磨损性能

目前,Ni-P化学镀层内应力大,结合强度低,耐磨性差,功能单一,不能满足工业应用要求。为此,采用化学镀技术在45钢表面制备了Ni-P功能梯度镀层,并与3种不同磷含量的均质Ni-P镀层对比,研究了镀层硬度、结合力、耐磨性等特征,分析了成分与结构的梯度变化对Ni-P镀层耐磨性能的影响。结果表明:Ni-P梯度镀层的硬度高于中磷和高磷镀层,略低于低磷镀层,400℃热处理1h后其硬度达到最大值;镀层与基体结合紧密;在相同条件下试验,Ni-P梯度镀层的耐磨性均优于均质Ni-P镀层,热处理后其耐磨性比均质Ni-P镀层提高1～2倍;与单层Ni-P镀层相比,梯度镀层在整个磨损过程中摩擦系数变化平稳,波动范围较小,镀层内部成分和结构的梯度化进一步提高了镀层与基体的结合力和耐磨性能。

化学镀Ni-Cu-P合金镀层耐蚀性研究

采用极化曲线和交流阻抗法,与Ni-P合金镀层对比,研究了化学镀Ni-Cu-P合金镀层在3.5%NaCl水溶液中的电化学行为。极化曲线结果表明,化学镀Ni-Cu-P合金镀层的自腐蚀电流密度(4.037μA/cm2)远远小于Ni-P合金镀层,说明Ni-Cu-P合金镀层的耐蚀性能比Ni-P合金镀层好。在交流阻抗谱图中,化学镀Ni-Cu-P合金镀层在整个浸泡过程中仅出现一个时间常数的单容抗弧,镀层电阻不断的增大,表明镀层有钝化膜不断生成。

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。

稀土在化学镀Ni-P镀层中应用的研究进展

综述了国内外稀土元素在改善化学镀Ni-P工艺和提高镀层性能方面的研究进展。介绍了稀土元素在化学镀Ni-P中的应用,阐述了稀土元素对化学镀Ni-P共沉积、镀液稳定性、沉积速率以及镀层耐蚀、耐磨性能的影响。分析讨论了稀土元素以其特殊的电子层结构、较低的电负性以及高的化学活性,在化学镀Ni-P中改善镀层工艺和性能的作用机理。指出了稀土在化学镀中应用的发展趋势。

热处理对Ni-P合金镀层组织结构、显微硬度与耐蚀性能的影响

目前,有关热处理对Ni-P合金镀层组织结构与性能的影响研究不够深入。采用脉冲电沉积方法在Q235钢表面制备Ni-P合金镀层,并在200～500℃下进行热处理。利用X射线衍射仪分析镀层的相结构,用电化学极化曲线和扫描电子显微镜(SEM)对镀层在3.5%NaCl,10%HCl和10%H2SO4溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,提高热处理温度,Ni3P相的析出速度增大,Ni-P合金镀层的晶化时间减少,达到最高硬度所需的热处理时间相应缩短,镀层经300℃和400℃热处理后的最高硬度分别达到862.8 HV2N和887.4HV2 N;Ni-P合金镀层热处理晶化后,其耐蚀性能显著降低,在3种腐蚀介质中均发生点蚀。

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。

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。

20R钢表面Ni-Cu-P和Ni-P化学镀层性能研究

为了改善20R钢在NaOH溶液中的耐蚀性,在材料表面制备了Ni-P和Ni-Cu-P合金镀层。测试了20R钢、Ni-P与Ni-Cu-P镀层在质量分数为15%的NaOH溶液中的极化曲线和交流阻抗。结果表明:Ni-P及Ni-Cu-P镀层的维氏硬度分别是20R钢的2.29和2.49倍;在质量分数为15%NaOH溶液中,20R钢、Ni-P和Ni-Cu-P镀层的极化电位分别为-998,-611和-494 mV,20R钢的自腐蚀电流密度分别是Ni-Cu-P及Ni-P镀层的27.35和5.62倍。20R钢测试电阻分别是NiCu-P和Ni-P镀层的0.51和0.64倍。Ni-P与Ni-Cu-P镀层能在20R钢表面发生沉积并镀层光滑、致密、缺陷少,阻隔了质量分数为15%NaOH溶液与20R钢的直接接触,从而改善了20R钢的耐蚀性能。Ni-Cu-P镀层的耐蚀性更优于Ni-P镀层。

超声波-机械搅拌-化学镀Ni-P-SiC镀层表面形貌研究

采用超声波和机械搅拌相结合方法,在45钢表面化学镀Ni-P-SiC层。利用扫描电镜对Ni-P-SiC镀层进行表面形貌分析,结果表明:采用机械搅拌-化学镀,当搅拌速率为300 r/min,Ni-P-SiC镀层表面变得较为光滑、平整,胞状组织也细小,表面致密;采用超声波搅拌-化学镀,当超声波功率为200 W,SiC颗粒在镀层中的分散性较好,镀层较致密;采用超声波-机械搅拌-化学镀,施加超声波功率为200 W和机械搅拌速率为300 r/min的复合搅拌作用,可获得表面光滑、平整,且孔隙率和胞状组织细小的Ni-P-SiC镀层。