Ni-P/金刚石复合镀层增摩行为的研究

利用复合电镀技术在低碳钢表面制得Ni-P/金刚石复合镀层,其中金刚石颗粒一部分均匀地嵌埋在低磷Ni-P基质合金镀层中,一部分凸出镀层表面.干摩擦工况下,当Ni-P复合镀层中金刚石面积含量控制在22%±5%时,Ni-P/金刚石复合镀层平均静摩擦系数最高可达0.72,且Ni-P/金刚石复合镀层的静摩擦系数随金刚石粒径增加而增大;即使在油、脂等润滑介质存在条件下,Ni-P/金刚石复合镀层的静摩擦系数仍保持在0.5左右.相对于传统钢/钢配副,Ni-P/金刚石复合镀层特殊＂织构＂表面设计大幅度提高了与配对面机械互锁强度,增摩幅度高达200%~300%,该表面处理技术可推广用于现代机械装备中转动或传动系统的联接构件上.

2014铝合金表面Ni-P/金刚石复合镀层的制备和性能

为了提高铝合金表面的耐磨能力,采用电沉积法在2014铝合金表面制备了Ni-P/金刚石复合镀层,利用波长色散X射线荧光光谱分析以及扫描电子显微镜、维氏硬度仪、电化学工作站、摩擦磨损试验机等仪器设备研究了镀层中不同金刚石颗粒含量对镀层的元素组成、表面形貌、显微硬度、腐蚀性能和耐磨性的影响。结果表明,随着镀液中金刚石颗粒添加量从0增加至1.0 g/L,镀层的腐蚀电流密度降低,腐蚀电位升高,显微维氏硬度从526 HV_(0.5)升高至786 HV_(0.5);当金刚石颗粒添加量为1.0 g/L时,镀层的磨损率最低。随着金刚石含量的增加,镀层的磨损机理由疲劳磨损转变为疲劳磨损与黏着磨损的相互作用再转变为黏着磨损。

Ni-P/金刚石超硬复合涂层制备及其性能研究

【目的】解决Ni-P复合涂层本身硬度较低的问题。【方法】选择添加金刚石微粉制备Ni-P/金刚石复合涂层。首先通过正交试验得到了制备Ni-P/金刚石复合涂层的最佳工艺参数,其次通过单因素试验研究了各工艺参数对复合涂层力学性能的影响,最后通过SEM,XRD,EDS对最佳工艺参数下的复合涂层进行表征。【结果】根据试验成功计算出最佳工艺参数。【结论】制备Ni-P/金刚石复合涂层的最佳工艺参数为电流密度4 A/dm2、金刚石浓度5 g/L、搅拌速度150 r/min、镀液温度60℃,研究了各工艺参数对复合涂层力学性能的影响。

真空蒸镀钨改性金刚石/铜硼复合材料导热性能

采用真空蒸镀法在平板金刚石衬底表面镀覆钨镀层,构建多层平板结构以研究热处理温度对金刚石表面钨界面层形貌结构、物相成分及其与金刚石基体间界面结合情况的影响,并为金刚石颗粒表面金属化改性提供实验指导。在此基础上,以相同真空蒸镀和热处理工艺制备的钨改性金刚石颗粒作为增强体,以铜硼合金作为基体,采用气体压力浸渗法制备相应的金刚石/铜硼复合材料,探究金刚石颗粒的热处理温度对复合材料导热性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,复合材料热导率呈现先上升后下降的趋势,当热处理温度为1000℃时,复合材料界面结合明显改善,同时金刚石表面钨镀层依旧连续完整,此时,复合材料的热导率最高可达629 W/(m∙K)。

Ni-P-金刚石化学复合镀层与钢基的扩散

本文采用金相观察、能谱分析、Ｘ射线衍射分析等手段，着重研究了在中碳钢衬底上施镀的Ｎｉ－Ｐ－金刚石复合镀层经中、低温热处理后，镀层与衬底间的扩散问题．结果表明，镀件经 ２００—８００℃ ，各 １ｈ的热处理后，镀层与衬底间发生 Ｆｅ、Ｎｉ元素的相互扩散，Ｆｅ元素在镀态时即有扩散现象，而Ｐ的扩散很弱．经６００℃，１ｈ热处理后，由于扩散的影响，镀层内Ｎｉ元素呈梯度分布；镀件经８００℃，１ｈ热处理后并空冷，扩散层中主要形成了γ（Ｎｉ，Ｆｅ）相．

Ni-P-纳米金刚石粉复合电刷镀层的耐磨性研究

研究了纳米金刚石粉对复合电刷镀镀层形成速率、显微硬度和耐磨性的影响;测试了在不同的热处理温度、载荷及金刚石粉含量下复合刷镀层的耐磨性能;分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:镀层的磨损体积损失均随热处理温度的升高而下降,并在400℃时达到最小值;载荷增大,磨损体积损失增大;当纳米金刚石加入量为20～30 g/L时,镀层的耐磨性最好。复合镀层提高耐磨性的原因在于复合粒子在基体金属表面形成突起,起到了支撑载荷、避免粘着磨损及减小摩擦系数的作用。

超微金刚石对Ni-P化学复合镀层性能的影响

为改善Ni-P化学镀层的性能,采用化学复合镀的方法在镀层中添加了爆轰合成超微金刚石(Ultrafine Diamond,UFD).研究了复合镀层的形成机理及镀液中UFD含量对复合镀层显微硬度及耐磨性的影响规律.实验用UFD众数粒径为114.6 nm,镀层显微硬度采用国产71型显微硬度仪进行检测,耐磨性采用国产MM200型磨损试验机进行检测.结果表明:随着镀液中UFD的加入,Ni-P合金粒子会以UFD颗粒为核心形成硬度较高的"包覆球","包覆球"沉积到镀件表面形成复合镀层.复合镀层的显微硬度及耐磨性均随镀液中UFD含量的不同呈规律性变化.与Ni-P化学镀层相比,当镀液中UFD含量为0.8 g/L时,复合镀层显微硬度可提高0.6倍;当镀液中UFD含量为1.0 g/L时,复合镀层耐磨性可提高4.8倍.

Ni-P-金刚石复合镀层的等温晶化动力学研究

采用金刚石作为复合粒子制备了N i-P-金刚石复合镀层,通过引入晶化方式指数的概念,研究了N i-P镀层和N i-P-金刚石复合镀层的等温晶化过程的形核和长大动力学。结果表明,在相同温度下,N i-P-金刚石复合镀层开始晶化所需时间比N i-P镀层的少,但其晶化过程进行较为缓慢,完成晶化所需时间较长。说明金刚石的存在有利于晶化过程的开始,但对晶化的进行过程又有阻碍作用。N i-P-金刚石复合镀层与N i-P镀层两者的晶化机制是一样的,N i-P-金刚石复合镀层的晶化方式指数为2.87,N i-P镀层晶化方式指数为2.91。

Ni-P-金刚石粉化学复合镀层的性能

本文用扫描电镜对Ni－P－金刚石粉化学复合镀层的表面状态及内部形貌进行了观察，并用图像处理仪定量计算了复合镀层中金刚石粉的体积百分数。结果表明，随镀液中金刚石粉添加量增加，镀层中金刚石粉含量也增加；金刚石粉在镀层中呈均匀分布。同时，测定了复合镀层的力学性能，结果指出，复合镀层中金刚石粉含量增加，硬度、耐磨性提高。

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。

钨粉粒径对金刚石扩散镀钨影响的研究

金刚石镀钨能够改善铜与金刚石的润湿性,有助于合成金刚石/铜复合材料。采用扩散烧结法对金刚石表面进行处理,研究钨粉粒径对镀层的影响。并对试验机理及规模化生产的可行性进行了论述。试验结果表明:钨粉粒径过小或过大时均镀覆失败,其最佳镀覆粒径为金刚石粒径的1/3~2/3;金刚石烧结量对镀层影响关系很小,真空扩散镀钨烧结法适用于工业批量生产。

Ni-Co/纳米金刚石复合镀层抗磨损性能的研究

采用电沉积法在 45#钢样品表面制备了含有纳米金刚石的镍?钴合金基复合镀层。对复合镀层的显微硬度和微观结构进行了测试。并考察了阴极电流密度、镀液 pH 值等主要工艺参数对纳米复合镀层耐磨性的影响。结果表明:纳米金刚石的弥散强化作用,可以有效地提高镀层的硬度。在干摩擦条件下,纳米复合镀层的耐磨性是镍?钴合金镀层的 3 倍。

爆轰合成超微金刚石及其在复合镀层中的应用

综述了超微金刚石（ＵＦＤ）的爆轰合成原理和方法，介绍了ＵＦＤ的特性及在复合镀层中的应用进展。

综述与专论金刚石复合镀层的研究现状

综述了化学复合镀、复合电沉积法制备金刚石复合镀层的研究现状。阐述了复合镀层制备的机理,应用及制备中存在的主要问题,并为今后的研究提出了建议。

纳米晶金刚石织构粒子增强银基电接触复合镀层的研究

采用具有纳米晶织构的金刚石微粒强化银基电接触复合镀层。研究了金刚石微粒的粒度和浓度对复合镀层外观、微观形貌、硬度、耐磨性、接触电阻及电磨损率的影响。结果表明 ,金刚石粒子的加入能有效提高银镀层的耐磨性和电接触使用寿命。与压机合成的单晶金刚石微粒相比 ,纳米晶金刚石粒子与银基体的结合力更强。

Cu-金刚石复合镀层的制备

采用复合电镀技术,在酸性硫酸盐镀铜电镀液中加入粒径为20μm的金刚石粉体制备Cu-金刚石复合镀层。通过正交试验优化Cu-金刚石复合电镀的工艺参数,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计研究CuSO_4·5H_2O浓度、阴极电流密度、金刚石粉体浓度和镀液温度对镀层质量的影响。采用X射线分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和摩擦实验机表征优化后复合镀层的相结构、表面形貌及摩擦性能。结果表明:优化的镀液组成和工艺参数为CuSO_4·5H_2O 190 g/L,H_2SO_4 60 g/L,阴极电流密度10 A/dm^2,金刚石粉体浓度20 g/L,镀液温度20℃;优化后的复合镀层晶粒均匀,金刚石粉体质量分数为21.50%,具有较好的显微硬度和摩擦性能。

工艺条件对电沉积Ni-金刚石复合镀层性能的影响

研究了温度、电流密度、pH等工艺条件对镍-金刚石复合镀层性能的影响。实验表明，在金刚石含量为40g/L的瓦特镀镍液中，当电流密度为1．5A／dm^2、温度为40℃、pH为3．8时，在45^#钢上可获得性能较好的镍-金刚石复合镀层，且沉积速率适中。镀层中金刚石微粒含量为11％～13％（质量分数），镀层硬度为2100 MPa左右，耐磨性能较好。

纳米金刚石对电沉积镍基复合镀层微观结构及抗磨性能的影响

利用直流电沉积技术制备了纳米和微米镍镀层,以及纳米金刚石增强镍基复合镀层,考察了纳米金刚石颗粒对纳米及微米镍基质的表面形貌、微结构、硬度及磨损性能的影响.结果表明:引入纳米金刚石使得微米镍镀层的硬度和抗磨性能显著提高;但引入纳米金刚石对纳米镍镀层硬度的影响不大,对镀层的抗磨性能则反而产生不利影响.

化学镀镍-磷-超微金刚石复合镀层初探

超微金刚石是从负氧平衡炸药爆轰后固相产物中提纯得到的，平均粒径４～８ ｎｍ ，比表面积高达３９０ ｍ ２／ｇ，是一种兼具金刚石和纳米颗粒特性的新型材料。简述了超微金刚石的性能，初步探讨化学镀 Ｎｉ Ｐ超微金刚石复合镀层的制备和特性。

电泳-电沉积Ni-金刚石复合镀层及其耐磨性能研究

先采用电泳技术在铜基体表面沉积均匀、致密的金刚石微粒,再将已覆盖有金刚石微粒的基体放入电镀液中进行电沉积金属镍,获得了金刚石质量分数约为48%且分布均匀的Ni-金刚石复合镀层。与纯镍镀层进行磨损试验对比,发现制备的Ni-金刚石复合镀层磨痕较浅,磨损量较小,其对磨件的磨损体积约为纯镍镀层对磨件的17倍,表明此两步沉积工艺制备的复合镀层具有良好的耐磨性能。