Al_(2)O_(3)浓度对柔性摩擦辅助电镀Ni-Co复合镀层性能的影响

利用柔性摩擦辅助电沉积在炮钢表面制备n-Al_(2)O_(3)/Ni-Co复合镀层,研究镀液中Al_(2)O_(3)浓度对Ni-Co复合镀层的组织结构和性能影响。结果表明,当Al_(2)O_(3)为5 g·L^(-1)时,镀层平均晶粒尺寸最小(9.6 nm),显微硬度最大(573.28 HV);腐蚀电化学研究表明,此时镀层自腐蚀电位正移至-0.304 V,自腐蚀电流较小(1.313μA·cm^(-2)),耐腐蚀性较好。

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制备纳米晶Ni和纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、表面形貌和成分。用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni和不同Co含量的纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl(质量分数,下同)和5%HCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:通过脉冲电沉积法制备的Ni和Ni-Co合金镀层具有典型的纳米晶结构;随着含Co量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-Co合金镀层组织结构均匀致密,其在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni镀层;纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀中腐蚀极少,表现出优异的耐腐蚀性能,而在5%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀。

电沉积制备Ni-Co-Al_2O_3纳米复合镀层的研究

采用电沉积工艺制备了Ni-Co-Al2O3纳米复合镀层,利用显微硬度仪测定了复合镀层的硬度,考察了电流密度、纳米Al2O3浓度、电镀温度及镀液pH对镀层硬度的影响,分别借助SEM分析技术及电化学测试技术对最大硬度镀层进行微观性能及耐蚀性能进行研究。结果表明,纳米Al2O3弥散分布在镀层中,复合镀层晶粒进一步细化,耐蚀性显著提高。

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层热稳定性的研究

采用X射线衍射（XRD）、能谱分析（EDS）等方法研究脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构和合金成分。测定不同退火温度下纳米晶Ni-Co合金镀层的显微硬度,并着重研究Ni-23.5%Co（质量分数）合金的热稳定性,结果表明：随着退火温度的升高,纳米晶Ni-Co合金在低温退火后显微硬度有所升高,在250℃时达到最高值,然后随退火温度的继续升高而降低。纳米晶Ni-23.5%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸13.5nm长大到300℃时的98.5nm,在升温速率为20K.min-1的DSC曲线中,Ni-23.5%Co合金在约300-350℃一直是低能放热,随后出现明显的放热峰,其峰值温度为372℃,放热焓为14.22J·g^-1。通过测定不同升温速率条件下的DSC曲线峰值温度,由Kissinger方程求得纳米晶Ni-23.5%Co合金镀层的晶粒长大激活能为212.5kJ/mol。

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10^(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。

占空比对高频脉冲电沉积(Ni-Co)/纳米Al_2O_3复合镀层的影响

采用高频脉冲电沉积法制备(Ni-Co)/纳米Al2O3复合镀层,研究了占空比对复合镀层沉积速率、成分、形貌及表面显微硬度的影响。结果表明:随着占空比由0.3提高至0.5,复合镀层的沉积速率增加,晶粒尺寸变大,表面变粗糙,并且Co含量降低,Ni含量增加,纳米Al2O3颗粒含量变化不明显,Co含量的降低导致硬度降低。

Ni-Co/ZrO_2复合镀层的制备与研究

采用超声波辅助电沉积方法,在氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co合金镀层与Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了电沉积两种镀层的电化学行为,并测试了两种镀层的性能。结果表明:纳米ZrO_2微粒的加入,降低了电沉积体系的极化度,使电沉积更容易进行;与Ni-Co合金镀层相比,NiCo/ZrO_2复合镀层具有更高的纳米压痕硬度、弹性模量、硬模比,以及更优异的减摩性能。

电沉积制备Ni-Co合金镀层的成核过程研究

在氨基磺酸盐镀液中,采用电沉积技术制备了Ni-Co合金镀层。通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究了Ni-Co合金镀层电结晶初期的共沉积行为和电化学反应过程,探究了Ni-Co合金镀层的成核模型;采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,表征了Ni-Co合金镀层的表面形貌和微观结构;通过退火后的显微硬度测试,研究了Ni-Co合金镀层的热稳定性。结果表明:Ni-Co合金镀层的沉积电位约为-0.73 V;Ni-Co合金镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的瞬时成核模型;Ni-Co合金镀层表面均匀致密,晶粒细小,热稳定性较好。

电刷镀n-Al_2O_3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。

Ni-Co/ZrO_2复合镀层的形貌与性能研究

通过超声辅助复合电沉积方法在氨基磺酸盐体系中制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。采用单一变量法探讨了电流密度、ZrO_2粉体质量浓度和超声功率对电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层硬度的影响,优化了Ni-Co/ZrO_2复合镀的工艺参数;对镀层进行了纳米压痕测试,并采用场发射扫描电子显微镜表征优化后Ni-Co/ZrO_2复合镀层的形貌和成分。研究结果表明,优化的电沉积工艺参数为:阴极电流密度5A/dm^2,ZrO_2粉体质量浓度10g/L,超声功率240W。在此条件下,Ni-Co/ZrO_2复合镀层的纳米硬度、弹性模量以及硬模比分别达到6.13GPa、291GPa和0.021,镀层平整致密,ZrO_2纳米粒子较好地复合于金属基质中。

超声辅助电沉积Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的电化学研究

为了研究Y_2O_3纳米粒子在与Ni^(2+)和Co^(2+)共沉积过程中的电化学行为,揭示Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的电结晶机理,针对Ni-Co/Y_2O_3的超声辅助电沉积进行了循环伏安(CV)、计时电流(CA)、交流阻抗(EIS)等电化学测试,并通过对实验曲线的拟合计算出共沉积过程的动力学参数。结果表明,Y_2O_3纳米粒子与基质金属的共沉积使形核/生长电位正移,阴极极化度减小。Ni-Co合金和Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的形核/生长符合Scharifker-Hill瞬时成核模型:低负电位下,复合镀层的成核速率更高,Y_2O_3纳米粒子对Ni-Co合金的形核起促进作用;高负电位下,Y_2O_3纳米粒子抑制了Ni-Co合金的形核过程。拟合计算结果与实验曲线的理论分析一致。EIS测试表明,Y_2O_3纳米粒子对电极/电解液界面处的双电层无明显影响,但会减小复合共沉积过程的电荷转移电阻。

Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究和性能表征

在酸性氨基磺酸盐溶液体系中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2复合镀层。通过阴极线性扫描测试,研究了Ni-Co/ZrO_2复合体系中纳米粒子对电化学反应过程的影响;通过SEM、XRD测试分别研究了复合镀层的表面形貌和微观结构;通过Tafel曲线测试镀层的耐蚀性能,通过退火后的显微硬度测试表征镀层的热稳定性能。试验结果表明:Ni-Co/ZrO_2共沉积电位大约为-0.90V;与Ni-Co合金相比,Ni-Co/ZrO_2复合镀层表面更加均一致密,晶粒更加细小,耐蚀性和热稳定性更好。

热处理对Ni-Co合金镀层组织与耐蚀性能的影响

采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备了Ni-Co合金镀层。利用SEM、XRD、显微硬度计和电化学分析,研究了300～500℃热处理对镀层组织结构、硬度和在3.5%Na Cl溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,Ni-Co合金镀层镀态时为纳米晶组织,具有较高的硬度（605.5 HV）和优良的耐腐蚀性能。随热处理温度的升高,镀层晶粒长大,硬度不断降低;而镀层的耐蚀性能表现为先下降后升高的趋势。热处理后镀层与基体发生了界面元素扩散,有利于改善镀层与基体的界面结合强度和提高镀层的抗疲劳性能。

硫酸盐镀液中紫铜电沉积Ni-Co/WC复合镀层的工艺条件优化

在硫酸盐镀液中加入纳米WC颗粒,通过电沉积在紫铜表面制备了Ni-Co/WC复合镀层。采用单因素分析法考察了镀液中纳米颗粒浓度、温度、阴极电流密度和搅拌速度对复合镀层硬度的影响,确定了电沉积Ni-Co/WC复合镀层的最佳工艺条件为:镀液中纳米颗粒浓度11 g/L、温度60℃、阴极电流密度5 A/dm^(2)、搅拌速度450 r/min。在最佳工艺条件下电沉积的Ni-Co/WC复合镀层硬度达到467.2 HV,显著高于紫铜的硬度(116.7 HV),也高于对照的Ni-Co合金镀层硬度(416.0 HV)。最佳条件下制备的Ni-Co/WC复合镀层能起到表面强化的作用,为解决紫铜硬度较低的问题提供了借鉴。

基于模具钢基体的Ni-Co合金镀层的性能研究

采用改进的瓦特型镀液,在模具钢(Cr12MoV钢)基体上电沉积Ni-Co合金镀层,并研究了电流密度对合金镀层的成分、表面形貌、硬度和耐磨性的影响。结果表明:随着电流密度的增大,Co的质量分数降低,合金镀层的表面形貌发生明显变化,其硬度先增大后减小,平均摩擦因数先降低后升高。当电流密度达到3A/dm^2时,合金镀层晶粒细化、组织致密,具有较高的硬度(4.57GPa)和良好的耐磨性(平均摩擦因数为0.3)。

电子封装中Au80Sn20焊料与镀层之间的相互作用及组织演变

电子元器件常通过镀层提高可焊性,主要包括Au、Ni、Cu、Au/Ni(Ti)、Au/Pt/Ti、Au/TiW等。Au80Sn20焊料是电子封装中的常用材料,文中总结了AuSn焊料与镀层之间的相互作用及组织演变。润湿性主要取决于AuSn焊料表面的氧化以及镀层在AuSn焊料中的溶解速度,Cu、Pt的原子结构与Au相似,以置换原子的形式溶解在AuSn焊料中,Ti与AuSn焊料之间的润湿性较差。AuSn焊料与镀层发生界面反应生成(Ni,Au)3Sn2、ζ-(Au,Cu)5Sn、Au5Sn、Ni3Sn4等金属间化合物(IMC),IMC的形成和组织演变与焊点结构、工艺参数、服役条件等因素有关。

Al_2O_3对电沉积Ni-Co/Al_2O_3复合镀层性能的影响

应用直流复合电沉积技术制备Ni-Co/Al2O3复合镀层,并研究了Al2O3对电沉积Ni-Co/Al2O3复合镀层性能的影响。结果表明:在本试验范围内,镀层的硬度和耐磨性随着Al2O3含量的增加而提高。

铜件Au-Fe合金电镀主工艺条件对镀层沉积速度及其性能的影响

为获得性能良好的Au-Fe合金镀层,在以KAu(CN)2,FeSO4,KCN及柠檬酸钾为主要成分的镀液中对铜件进行电镀,沉积出了装饰性Au-Fe合金镀层。采用扫描电镜、原子吸收光谱以及弯曲、热浸和人工汗试验研究了KAu(CN)2浓度、FeSO4浓度、镀液pH值及温度对Au-Fe合金沉积速度的影响和镀层的性能。结果表明:12 g/LKAu(CN)2,4 g/L FeSO4,温度40℃,pH值为3.6的工艺条件下所得的Au-Fe合金镀层的结合力和耐蚀性较好;该工艺条件下,Au-Fe合金沉积速度为16.36μm/h。

电流方式对Cr12MoV模具钢基体上Ni-Co合金镀层性能的影响

分别采用直流(DC)和方波脉冲电流(PC),在Cr12MoV模具钢基体上电沉积制备了Ni-Co合金镀层。分别采用X射线能谱仪、X射线衍射仪、便携式粗糙度仪和显微硬度计对两种镀层的成分、晶体结构、表面粗糙度和显微硬度进行了表征。结果表明:与DC镀层相比,PC镀层中Co元素的质量分数较高,表面粗糙度较小,并且显微硬度较高。DC镀层和PC镀层都是面心立方结构,DC镀层呈现(200)晶面择优取向,而PC镀层则呈现(111)晶面择优取向。DC镀层和PC镀层中晶粒的晶格常数存在一定的差异。PC使镀层的晶格发生一定的畸变,从而对镀层的性能造成影响。

电沉积Ni-Co纳米镀层热稳定性研究及低温扩散连接应用

目的研究不同Co含量电沉积Ni-Co纳米镀层的热稳定性能及其扩散连接应用效果。方法在TC4钛合金表面电沉积Ni-Co镀层,改变镀液中Co含量(0、5、20g/L),利用金相显微镜(OA)和透射电镜(TEM)观察分析镀层800℃热处理前后的微观组织。在真空扩散设备中进行TC4钛合金低温扩散连接(800℃、1 h),利用万能拉伸机检测扩散连接接头的剪切性能。结果添加Co元素不仅能够减小镀层晶粒至19.2 nm,还能够提高其热稳定性能。纯镍镀层在800℃热处理5 h后晶粒长大至17.2μm,而Ni-20 g/L Co镀层晶粒在相同条件下仅长大到10.5μm且生长初期并未发现异常长大晶粒。以2.5μm厚的Ni-Co镀层为中间层进行TC4钛合金低温扩散连接,接头剪切强度高达543.4 MPa。结论Co元素的添加降低了晶界能量,提高了Ni-Co镀层的热稳定性能;作为TC4钛合金扩散连接的中间层,提高了原子的扩散系数,实现了TC4钛合金低温扩散连接,对工程应用具有重要意义。