基于COMSOL的Ni-Co-SiC纳米镀层摩擦性能研究

运用COMSOL软件对不同电流密度下Ni-Co-SiC纳米镀层的生长过程进行仿真,研究Ni-Co-SiC纳米镀层晶粒生长过程及其摩擦性能。利用脉冲电沉积法制备Ni-Co-SiC纳米镀层,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机及镀层测厚仪等表征测试手段进行表征。结果表明:COMSOL软件仿真结果与实际实验结果保持一致,在电流密度为2.0 A/dm^(2)时,采用脉冲电沉积法制得的Ni-Co-SiC纳米镀层表面平整、厚度均匀、晶粒细小,具有优异的表面形貌和耐磨性能,且采用COMSOL仿真预测纳米镀层厚度值与真实值最高误差仅为2.36%,证实了COMSOL仿真应用于纳米镀层生长预测的准确性。

纳米TiC浓度对双脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层结构及性能的影响

研究了镀液中纳米TiC的添加量对双脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层结构及性能的影响。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌和物相进行了表征,并研究了镀层的表面粗糙度、显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明:当镀液中TiC浓度较低时,复合镀层表现为类似于纯Ni镀层的胞状沉积结构。当镀液中TiC浓度较高时,复合镀层表现为菜花状沉积结构。当纳米TiC浓度为8 g/L时,镀层表面致密性相对较高,Ni的衍射峰有明显的宽化现象。随着镀液中纳米TiC浓度的升高,复合镀层的磨损质量损失比表现为先下降后上升的趋势,当TiC浓度为8 g/L时,磨损质量损失比最小,为5.436%。当镀液中纳米TiC浓度为8 g/L时,镀层的自腐蚀电流密度最小,极化电阻值最大。结果表明双向脉冲电沉积制备Ni-TiC复合镀层镀液中最佳纳米TiC浓度为8 g/L。

基于ENEPIG镀层的无压纳米银膏烧结失效分析

总结了在化学镍钯浸金(ENEPIG)镀层上采用纳米银膏进行无压烧结时出现的失效模式。通过分析烧结镀层的微观形貌及力学性能,确认界面污染、烧结不充分及镀层缺陷是导致烧结失效的主要原因。应特别关注镍原子向镀层表面扩散导致的烧结失效风险。为保证烧结质量的稳定性和可靠性,需要充分重视界面的洁净度,对芯片、基板的存储条件和存储寿命实施严格管控,还需要优化烧结曲线,充分考虑溶剂释出所需时间、烧结峰值温度及其停留时间、降温速率等因素。研究结果为纳米银膏的无压烧结研究提供了新的理论参考。

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。

超声波辅助铁基体电沉积Zn-Ni-P/纳米ZrO_(2)复合镀层及性能研究

通过电沉积并辅助超声波振荡在铁基体上制备出Zn-Ni-P/纳米ZrO_(2)复合镀层。研究了镀液中ZrO_(2)颗粒浓度对复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量以及复合镀层表面形貌、相结构、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着镀液中ZrO_(2)颗粒浓度从5 g/L增加至30 g/L,ZrO_(2)颗粒含量呈现先升高后降低趋势,复合镀层的形貌特征发生变化,导致硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能存在差异,但不同复合镀层的相结构无明显差异,都含有单质Zn、Ni_(5)Zn_(21)和ZrO_(2)相。镀液中ZrO_(2)颗粒浓度为20 g/L时,复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量达到10.43%,该复合镀层的晶粒细小且结合紧密,表现出良好的致密性,硬度达到503.5 HV,平均摩擦系数和磨损失重仅为0.48和3.42 mg,电荷转移电阻和低频端阻抗值分别达到6.34×10^(3)Ω·cm^(2)和6.84×10^(3)Ω·cm^(2),其性能与Zn-Ni-P合金镀层相比显著提高。适当增加镀液中ZrO_(2)颗粒浓度有利于提高复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量,使复合镀层的晶粒明显细化且致密性改善,具有较强的阻碍局部塑性变形和承载能力,并且能有效抑制电化学腐蚀,从而表现出更好的性能。

纳米Al_(2)O_(3)颗粒掺杂对化学镀Ni-Cu-P镀层耐蚀性的影响

为提高镀锌铁片表面化学镀层Ni-Cu-P的耐蚀性,在镀液中添加纳米Al_(2)O_(3)颗粒制备了Ni-Cu-P-Al_(2)O_(3)复合镀层。采用贴滤纸法、扫描电镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)、电化学工作站对镀层孔隙率、表面形貌、元素含量及耐蚀性进行测试分析。结果表明,掺杂纳米Al_(2)O_(3)颗粒得到的Ni-Cu-P-Al_(2)O_(3)复合镀层相较于Ni-Cu-P镀层孔隙率降低了0.02 N/cm^(2)、腐蚀电流降低了2.01×10^(-8)A/cm^(2)、腐蚀电位正移了0.015 V。

电刷镀镍/镍包纳米Al_(2)O_(3)颗粒复合镀层微动磨损性能研究

应用电刷镀技术制备了含有镍包纳米 Al2 O3颗粒的镍基复合镀层 .与快速镍镀层对比考察了该复合镀层高温硬度的变化 ,同时还从微动磨损角度考察了该复合镀层耐磨性和摩擦系数的变化 .结果表明 :与快镍镀层相比 ,镍 /镍包纳米 Al2 O3复合镀层具有更高的高温硬度和更好的抗微动磨损性能 ;复合镀层在 40 0℃左右表现出较明显的强化趋势 ,具有较好的综合性能 ;纳米 Al2 O3颗粒使复合镀层的结构致密和细化 ,在磨损过程中起到了一定的减轻粘着和降低摩摩的作用 ;复合镀层的微动磨损机理主要为粘着磨损 .

碳纳米管增强镍基复合镀层的形貌及摩擦磨损行为研究

利用碳纳米管作为增强相制备了镍基复合镀层 ,并对其表面形貌和摩擦磨损性能进行了探讨 .结果表明 :碳纳米管均匀地嵌镶于基体中 ,且端头露出 ,覆盖于基体表面 ;镍基复合镀层具有优良的耐磨性和自润滑性 ,可以显著改善金属表面的耐磨和减摩性能 ;复合镀层优良的耐磨和减摩性能归因于碳纳米管的超强超韧特性和自润滑性能 ,碳纳米管以网络和缠绕形态分布于复合镀层基体中 。

Ni-P-纳米碳管化学复合镀层的摩擦磨损特性

用化学镀方法制备了 Ni- P-纳米碳管复合镀层 ,研究了热处理对复合镀层微观结构及摩擦学性能的影响 .结果表明 :Ni- P-纳米碳管复合镀层比 Ni- P- Si C和 Ni- P-石墨镀层具有更好的摩擦磨损性能 ;在 6 73K条件下热处理 2 h后 ,复合镀层的耐磨性能显著改善 ;除 Ni- P-纳米碳管复合镀层的摩擦系数基本不变以外 ,其余复合镀层的摩擦系数均降低 .

碳纳米管/镍基复合镀层的腐蚀行为

采用复合沉积方法在普通碳钢基底上沉积碳纳米管/镍基复合镀层。用腐蚀实验、电化学方法研究了复合镀层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并讨论了其耐腐蚀机理,对普通碳钢和纯镍镀层也进行了比较研究。结果表明:碳纳米管的加入显著提高了复合镀层的耐腐蚀性能;耐腐蚀的原因在于碳纳米管的复合镀层更加致密,隔离了腐蚀介质,并阻止了蚀坑的增大,同时,碳纳米管促进了镍的纯化,从而提高镀层的耐蚀性。

含纳米粉镀液的电刷镀复合镀层试验研究

应用电刷镀技术制备了含有纳米ＳｉＣ粉的镍基复合镀层，对该复合镀层的显微硬度和摩擦学性能进行了测试，并讨论了主要工艺参数对这些性能的影响规律。测试结果表明：纳米ＳｉＣ粉的加入可以一定程度的提高复合镀层的硬度。快镍复合纳米ＳｉＣ镀层的摩擦因数低于快镍镀层的摩擦因数。镀液中纳米ＳｉＣ粉和添加剂浓度增加时，复合镀层的摩擦因数有降低趋势。与快镍镀层相比，快镍复合纳米ＳｉＣ镀层的耐磨性有较大幅度的提高。还采用光学显微分析（ＯＭ）和电子探针（ＥＰＭＡ）研究了该复合镀层的表面形貌、组织和元素分布特点并提出了纳米ＳｉＣ粉与镍共沉积的机理。

纳米复合镀层的研究现状

综述了纳米颗粒在复合镀层中对提高镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性、耐高温性能、减摩性能的作用 。

ZrO_2纳米颗粒在Ni-ZrO_2复合镀层中的分散性对镀层结构及性能的影响

研究了ZrO2纳米颗粒以单分散态和团聚态在Ni-ZrO2复合镀层中存在时,对Ni-ZrO2复合镀层结构与性能的影响。采用复合电沉积方法,分别在加有和未加有分散剂的条件下,制得了Ni-ZrO2复合镀层。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析表明,利用分散剂MZS可以得到ZrO2纳米颗粒在Ni基质上均匀单分散的Ni-ZrO2纳米复合镀层。而未使用分散剂的复合镀层,ZrO2纳米颗粒在镀层中发生团聚,分散性差。ZrO2纳米颗粒在Ni-ZrO2复合镀层中的分散态不同,也将影响镀层中Ni的结晶择优取向。ZrO2纳米颗粒单分散的纳米复合镀层较ZrO2纳米颗粒团聚态的复合镀层的硬度大大提高。

超声振荡辅助制备铜基碳纳米管复合电镀层工艺

为解决碳纳米管在铜基体中的分散与结合两个问题,运用超声振荡辅助复合电镀制备铜基碳纳米管(Cu/CNTs)复合镀层。利用场发射扫描电镜进行观察,复合镀层微观表面平整,碳纳米管在基体中均匀分散,其与基体结合良好。依据实验结果对超声振荡在复合电镀过程中发挥作用的机制给出了初步的解释。

纳米复合镀层的研究现状

概述了纳米复合镀层的制备工艺条件、纳米复合镀层的沉积机理、纳米颗粒在复合镀层中的作用机制以及纳米复合镀层在耐磨、减摩及耐高温方面的应用。

电刷镀纳米结构镀层的发展及其机理研究走向

对电刷镀纳米结构镀层,包括纳米晶镀层、纳米颗粒复合镀层、纳米纤维复合镀层和纳米多层镀层的制备、性能及其应用进行了综述。提出了电刷镀纳米结构镀层相关机理的研究重点是:从电刷镀溶液高的金属离子含量、高的过电位和摩擦作用等对镀层形核与生长的影响研究电刷镀纳米晶的形成机理;从纳米第二相在镀液中的分散状态与负电特性及其对复合镀液特性的影响等研究复合电沉积机理;并用材料物理的方法开展强化机理的定量研究和用热力学的方法分析复合镀层的高温强化机理。

超声条件下脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的高温抗氧化性

在脉冲电沉积过程中通过施加超声波制备Ni-CeO2纳米复合镀层,利用SEM、XRD等分析方法,研究Ni-CeO2纳米复合镀层的高温抗氧化性能。结果表明:共沉积的CeO2纳米颗粒使基质金属Ni的晶粒尺寸减小,而超声波的引入进一步促使晶粒细化;弥散分布在镀层中的CeO2纳米颗粒有效降低纳米复合镀层氧化质量的增量;纳米颗粒以及超声波的晶粒细化作用均显著提高纳米复合镀层的高温抗氧化性能;与无超声作用相比,超声条件下脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层晶粒细小、氧化质量的增量少;在CeO2添加量为40g/L时,所制备的纳米复合镀层的高温抗氧化性能最高。

纳米颗粒复合刷镀层性能研究及其强化机制探讨

制备了分别含有氧化铝、氧化硅、碳化硅、氧化钛和金刚石5种不同纳米颗粒的复合刷镀层,测试了各复合刷镀层的硬度、耐磨性、抗接触疲劳性能及高温性能,并探讨了纳米颗粒复合刷镀层的强化机制.结果表明:纳米颗粒复合刷镀层的硬度是不含纳米颗粒的快速镍刷镀层的1.5～1.7倍、耐磨性是1.6~2.5倍,抗接触疲劳寿命提高到106周次、可服役温度提高到400 oC;纳米颗粒复合刷镀层的强化机制主要为细晶强化、弥散强化和位错强化.

碳纳米管镍基复合镀层材料耐腐蚀性的初步研究

制备了碳纳米管镍复合镀层材料 ,并利用静态浸泡法对同等条件下制备的镍镀层样品和碳纳米管复合镀层样品的耐腐蚀性进行了研究。用扫描电镜观察了样品腐蚀前后的表面形貌变化 ,同时对碳纳米管复合镀层材料的腐蚀机理进行了探讨。结果表明 。

Ni-P-Si_3N_4纳米粒子化学复合镀工艺优化及镀层性能表征

论述了化学复合镀的机理及用正交试验方法确定Ni-P-Si3N4纳米粒子化学复合镀工艺过程,并着重对镀层热处理后镀层的硬度进行了研究。测试表明:镀层硬度高,强度大,耐磨性好。