Ni-P/纳米SiC复合镀层制备及性能研究

以45钢为基体材料,在其表面制备了Ni-P/纳米SiC复合镀层,研究了复合镀层的微观结构及热处理性能。结果表明:Ni-P/纳米SiC复合镀层由细小的胞状物构成,胞状物均匀致密,完全包覆于基体表面,复合镀层表面未见孔洞等缺陷。镀层由Ni、P、Si、C等元素构成,弥散分布Si元素、C元素来自镀层中SiC粒子。热处理后,复合镀层显微硬度、耐腐蚀性优于热处理前的复合镀层。

镀液温度对电化学制备Ni-SiC纳米复合镀层微观结构的影响

在不同镀液温度下直流电沉积制备Ni-SiC纳米复合镀层,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)对镀层的相组成、表面形貌、成分等进行表征,考察镀液温度对镀层的微观形貌、晶体生长和镀层中SiC含量等影响。结果表明:随着温度升高,Ni-SiC晶粒从无序取向渐变为(220)择优取向,到70℃时(220)面的晶面织构系数达到最大值;镀层中纳米SiC含量随着温度的升高先增大后减少,在60℃时达到最大值;纳米SiC微粒的加入可抑制镍晶的晶粒生长,从而细化晶粒,并使镍晶产生晶格畸变;Ni-SiC纳米复合镀层的表面形貌随温度的升高,表面颗粒更加细化和均匀。

MB8镁合金阴极电沉积Ni-SiC纳米复合镀层微观结构及性能

采用以硫酸镍为主盐的电沉积技术,在MB8形变镁合金表面制备纳米复合镀层。利用扫描电镜和透射电镜观察复合镀层的显微形貌和微观结构,利用X射线衍射仪和能谱仪对复合镀层进行物相分析,利用显微硬度计测定镀层显微硬度,利用快速磨损试验机测试复合镀层的耐磨性能,利用电化学测试仪测定复合镀层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的极化曲线。结果表明:在MB8形变镁合金表面可以获得结晶均匀、结构致密的纳米复合镀层,该复合镀层的显微硬度最高达HV 682,其耐磨性能超过硬铬镀层,且具有较好的耐蚀性能,自腐蚀电位较镁合金基体提高677 mV。

NiCo-SiC纳米复合镀层的耐蚀性和摩擦学性能

用电沉积方法在不锈钢表面制备了NiCo2SiC纳米复合镀层,考察了不同纳米颗粒含量镀液的阴极极化曲线,测定了纳米复合镀层的晶体结构,分析了镀层的表面形貌和磨损形貌。结果表明:加入纳米SiC颗粒后,金属的还原电位发生负移,镀层表面晶粒形貌由针状变为颗粒状;NiCo2SiC纳米复合镀层比NiCo合金镀层具有更好的抗腐蚀性和摩擦学性能;磨损表面形貌显微分析表明合金镀层的磨损机制主要是粘着磨损,表面发生了严重的擦伤和塑性变形,而纳米复合镀层的磨损机制是典型的磨粒磨损。

化学镀Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层的摩擦学行为

采用化学共沉积方法制备了Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层,并研究了其复合镀层的摩擦学行为。结果表明:与在相同参数下制备的Ni-P,Ni-P-SiC,Ni-P-CNTs,Ni-P-CNTs-微米SiC复合镀层相比,Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层表现出最低的摩擦系数与最好的耐磨性。

纳米SiC浓度对Ni/纳米MoS_2基复合镀层结构和耐磨性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含纳米SiC的Ni/MoS2基复合镀层。研究纳米SiC浓度对复合镀层微观形貌、组织结构、显微硬度和摩擦性能的影响。结果表明：镀液中添加纳米SiC后,Ni/MoS2复合镀层的微观形貌产生明显的变化,随镀液中SiC浓度的增加,复合镀层表面致密度提高;镀液中纳米SiC浓度在1.0~1.5g/L时,组织由Ni＋MoS2＋SiC组成;纳米SiC为1.5g/L时,显微硬度达到最大,为505HV,摩擦因数为0.28,分别为纯Ni/MoS2的1.6倍和1/2。复合镀层的磨损机制以磨料磨损为主。

Ni-P-纳米SiC化学复合镀层耐磨性能的研究

在普通Ni-P-SiC化学镀工艺基础上,添加纳米SiC微粒,采用超声波分散工艺,基于单因素试验结果,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验,探索试验参数对复合镀层性能的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀温度为(86±1)℃,镀液中纳米SiC浓度为3 g/L时,所获得的复合镀层经480℃热处理后显微硬度达1700 HV,复合镀层耐磨性最好。

脉冲参数对Ni-SiC纳米复合镀层的影响

采用脉冲电镀法制备了NiSiC(纳米)复合镀层,研究了脉冲参数对镀层中纳米微粒含量和镀层硬度的影响,并利用扫描电子显微镜分析了镀层的显微组织。结果表明:脉冲电镀能够细化复合镀层的晶粒,缩短脉冲导通时间,适当延长脉冲关断时间。采用双脉冲波形,能够改善电极表面沉积金属离子浓度,提高复合镀层中SiC(纳米)含量,改善其表面质量。

Ni-W/SiC纳米复合镀层的制备与其耐蚀性

通过电沉积方法制备了Ni-W/SiC纳米复合镀层,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)研究了SiC含量对该复合镀层结构和性能的影响,采用电化学方法研究了Ni-W/SiC纳米复合镀层在质量分数为3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:SiC纳米颗粒能促进镀层晶粒的形核及生长,显著改变镀层的晶体结构,提高镀层的硬度、耐磨性及耐蚀性;SiC含量过低对镀层耐磨性提高有限,含量过高又容易导致SiC纳米颗粒团聚,影响其分散性,因此当SiC的质量浓度为6~9g/L时所制备的Ni-W/SiC纳米复合镀层具有最佳的性能。

镁合金表面Ni-P-纳米SiC复合化学镀层的耐腐蚀性能

为了提高AZ91D镁合金的应用性能,将纳米SiC引入Ni-P镀液,采用化学镀的方法制备了Ni-P-纳米SiC复合镀层,研究了Ni-P-纳米SiC镀层的孔隙率、盐雾性能以及阳极极化曲线,并与Ni-P化学镀层的耐蚀性进行了对比。结果表明:Ni-P-纳米SiC镀层均匀、致密,纳米SiC在镀层表面呈弥散分布;当纳米SiC浓度为4g/L时,复合镀层的孔隙率最小,为1个/cm,耐蚀时间(90h)明显长于Ni-P镀层(60h),腐蚀电位为-0.58V,略高于Ni-P镀层(-0.59V)。

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-纳米SiC复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

为提高Ni-SiC复合镀层的耐磨性,采用脉冲电沉积的方法,在Q235钢表面上制备了Ni-纳米SiC复合镀层,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及摩擦磨损试验机等分析了单个工艺条件对Ni-SiC复合镀层显微硬度和耐磨性的影响规律,观察、测试、比较了纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层的表面形貌和摩擦磨损性能。结果表明:随着纳米SiC粒子浓度在3~13g/L范围内逐渐增大,镀层的硬度先升高后降低,磨损量逐渐下降;随着平均电流密度在1~6A/dm^2之间逐渐增加,镀层的硬度先升高而后下降,磨损量先减少后增加;随着占空比在10%~60%范围内逐渐增加,镀层的硬度逐渐下降,磨损量逐渐升高。纯镍镀层组织较疏松,晶粒比较粗大,当SiC浓度为9g/L、电流密度为4A/dm^2、占空比为10%时,Ni-SiC复合镀层组织致密,SiC粒子分布均匀,其磨损量相对纯镍镀层减少了4倍以上。

铜基表面电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征

在纯铜板上制备了含有纳米SiC(60nm)及微米级SiC颗粒的镍基复合镀层,利用SEM和TEM观察了复合镀层的微观结构,用XRD和能谱仪对复合镀层进行物相分析,用显微硬度计测定镀层显微硬度,用快速磨损试验机测试了复合镀层的耐磨性能,用电化学测试仪(LK98BII)测定了复合镀层在3.5%NaCl溶液中的Tafer曲线。结果表明,加入纳米颗粒可使镀层形核晶粒更加均匀细化,且复合镀层具有很好的耐磨性能。获得纳米复合镀层的最佳工艺参数范围是:电流密度2～6A/dm2,温度30～60℃,pH=3.8～4.2,超声波分散辅助慢速机械搅拌,电解液中的纳米颗粒含量为10～20g/L.

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在N i-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了N i-P非晶纳米SiC复合镀层。研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度。结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的N i-P非晶镀层大为提高。

Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征

介绍了Ni-SiC纳米复合镀层的制备流程和其中各环节的技术要点,并借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对所制备的纳米复合镀层的微观结构、显微硬度和耐磨性进行表征。结果表明:采用优选的镀液配方和工艺参数组合,制备出结构紧致、性能优良的Ni-SiC纳米复合镀层。与Ni-SiC微米复合镀层相比,纳米复合镀层的相结构有所不同,出现(311)和(222)两个新晶面且在(111)和(200)晶面均呈现出择优取向,同时显微硬度和耐磨性也明显提高。

纳米SiC/Ni复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

用电沉积方法在316L不锈钢表面制备了纯镍镀层和纳米SiC/Ni复合镀层,考察了电镀时间、SiC质量浓度、电流密度和镀液温度对复合镀层中纳米SiC含量的影响,表征了镀层的表面形貌和SiC纳米颗粒的尺寸;最后研究了镀层的摩擦磨损性能。结果表明:复合镀层中纳米SiC的含量随着电镀时间延长、电流密度增大、镀液温度升高以及SiC质量浓度的增大先升高后降低,且最佳工艺参数为电镀时间30min,SiC质量浓度20g·L-1,电流密度2A·dm-2,镀液温度60℃,镀液pH4.5,搅拌速度300r·min-1;与纯镍镀层相比,纳米SiC/Ni复合镀层的晶粒更细小,组织更致密,具有更好的摩擦磨损性能,摩擦因数降低了7%以上,磨损率降低了50%。

Ni-P/纳米SiC复合镀层的电化学行为及耐蚀性能

为了深入研究纳米SiC对Ni-P电镀层在NaCl溶液中的电化学行为的影响,电沉积制备了Ni-P/纳米SiC复合镀层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了镀层的微观形貌,利用动电位极化曲线和交流阻抗技术研究了Ni-P/纳米SiC复合镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:经过24 h浸泡,非晶Ni-P镀层和Ni-P/SiC2复合镀层在3.5%NaCl溶液中具有较高的电荷转移电阻,表现较好的耐蚀性;Ni-P/SiC20复合镀层在NaCl溶液中随着浸泡时间的延长,Nyquist谱半圆弧减小,因而镀层耐蚀性较差。

工艺参数对Ni-SiC纳米镀层SiC粒子复合量的影响

采用超声波辅助电沉积方式,在45钢表面制备了Ni-SiC纳米复合镀层。根据阴极电流密度、PH值和搅拌速度对Ni-SiC纳米复合镀层SiC粒子复合量的影响,获取Ni-SiC纳米复合镀层最佳条件的工艺参数;并利用扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)研究工艺参数对Ni-SiC纳米复合镀层表面形貌和微观组织结构的影响。结果表明,获取Ni-SiC纳米复合镀层最佳工艺参数为阴极电流密度6A/dm^2,pH值=4,搅拌速度300r/min。由最佳工艺参数制得的Ni-SiC纳米复合镀层表面呈胞状,SiC粒子粒径尺寸较小,其平均粒径为21.5nm。

SiC纳米颗粒对脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用脉冲电沉积方法制备Ni-SiC复合镀层,研究SiC纳米颗粒对Ni-SiC复合镀层的表面形貌、组织成分、显微硬度、耐磨性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明,含有SiC纳米颗粒的复合镀层比未含SiC的表面结构更紧致,镍晶粒更细小,且镀层中SiC纳米颗粒的质量分数达到最大,为5.79%。Ni-SiC复合镀层表面与内部的显微硬度差异较小,相较于金属基体,复合镀层的显微硬度均有较大的提高。当磨损时间为10 min时,未含SiC纳米颗粒的复合镀层磨损量最多,为3.12 mg。当SiC粒子的质量浓度为3 g/L时,Ni-SiC复合镀层的平均显微硬度达到最大值,为600HV,磨损量达到最小值,为0.493 mg。Ni-SiC复合镀层在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中的极化曲线形状相似,都没有钝化区域。当添加SiC粒子的质量浓度为3 g/L时,Ecorr向正移动达到最大值,为-0.441 V,Icorr达到最小值,为1.221×10-5A/cm2,表明Ni-SiC复合镀层的耐腐蚀性最好。

微纳米SiC-MoS_2/Ni基复合电刷镀层微观组织与耐磨性能

通过对微纳米SiC颗粒进行表面修饰处理,采用电刷镀技术制备微纳米SiC-MoS2/Ni基复合刷镀层。通过单因素试验和正交试验,分析研究微纳米SiC和MoS2的含量对镀层形貌和耐磨性能的影响。结果表明:镀液中加入经表面修饰的微纳米SiC颗粒可以提高镀层硬度;同时在干滑动磨损试验条件下,微纳米SiC-MoS2复合刷镀层具有良好的耐磨减摩性能。