Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的制备及性能

以汽车模具配件—导柱常用的20Cr钢为基材,在其表面制备Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层及普通Ni-P镀层。对Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的微观形貌、晶相结构、显微硬度和摩擦磨损性能进行了测试与分析,并与Ni-P镀层和基材进行了对比。结果表明,Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的晶粒细小,结构更加致密,显微硬度平均值可达到436.4 HV,高于Ni-P镀层的357.3 HV和基材的190HV;与Ni-P镀层相比,Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层能更有效地改善基材的摩擦磨损性能。NanoAl_2O_3颗粒复合量对Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的显微硬度和摩擦磨损质量损失率有一定影响,增加颗粒复合量可以提高复合镀层的显微硬度,改善其摩擦磨损性能。

化学镀Ni-P-W/Al_2O_3复合镀层与NdFeB基体的结合强度研究

采用化学镀方法,在NdFeB磁性材料表面施镀Ni-P-W/Al2O3复合镀层,观察了镀层表面的微观形貌,测定了镀层的相组成,并且对基体与镀层间的结合强度进行了测试。结果表明:形成了胞状交叠的致密Ni-P-W/Al2O3复合镀层,纳米Al2O3颗粒弥散分布于Ni-P-W合金中;Al2O3颗粒与Ni-P-W共沉积有利于提高镀层与基体间的结合强度,镀液中Al2O3的质量浓度为5～10g/L时,基体与镀层间的结合强度最好。

化学镀Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层结构及性能研究

通过化学复合镀工艺制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合镀层的表面形貌及结构进行了测试,研究了纳米Al2O3添加剂、Al2O3复合量质量分数、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层结构与性能的影响。结果表明,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度和耐磨性高于Ni-P合金镀层,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性增加。当纳米Al2O3复合量质量分数为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P合金镀层增大28%,磨损失重减少20%以上。400℃热处理后,复合镀层结构由非晶态转变为晶态,镀层硬度由570HV增大到1185HV,耐磨性也进一步提高。

电沉积Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层的摩擦磨损与耐铝液侵蚀性能

研究电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的干摩擦磨损性能和耐铝液侵蚀性能,采用扫描电镜(SEM)观察Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的磨损表面形貌以及铝与Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的界面结构。结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层(镀态)与淬火45钢对摩时的摩擦因数为0.45～0.55,磨损表现为疲劳剥落;经400℃热处理后,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层与淬火45钢对摩的摩擦因数为0.20～0.24,磨损机理表现为轻微粘着和磨蚀;铝液在Ni-P/纳米Al2O3复合镀层表面的润湿角为109,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐铝液侵蚀性能。

表面活性剂对Ni-P-Al_2O_3复合镀层性能的影响

目的改善Ni-P-纳米Al2O3复合镀层的均匀性,提高其耐蚀性能。方法采用化学镀法在Q235钢表面制备Ni-P纳米Al2O3复合镀层,分析纳米Al2O3添加量（0~10 g/L）对镀层形貌的影响。施镀过程中选用不同种类的表面活性剂来分散纳米Al2O3,通过XRD分析镀层的相组成,采用SEM、EDS研究镀层形貌和成分,通过测量施镀前后纳米Al2O3的Zeta电位来研究非均一镀液的稳定性和纳米粒子的分散性能,利用电化学阻抗手段研究镀膜样品在3.5%Na Cl水溶液中的耐蚀性能,从而分析镀液中表面活性剂的种类和用量对复合镀层的影响。结果随着镀液中纳米粒子添加量的增加,镀层中Al2O3含量先增加后趋于稳定,同时镀层表面纳米Al2O3团聚现象也随之加剧。添加一定量表面活性剂之后,镀层变得均匀,纳米粒子团聚减少,其中阳离子表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵）在低浓度下就能对纳米Al2O3分散产生显著作用,而阴离子表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）需在较高浓度下才能达到相似效果。结论当镀液中阴离子表面活性剂用量为1.25cmc,Al2O3添加量为6 g/L时,镀层最为均匀,且样品在3.5%Na Cl水溶液中耐蚀性能最好。

(Ni-P)-Al_2O_3纳米微粒化学复合镀——表面活性剂对镀层组织的影响

将纳米Al2O3应用于化学复合镀中,研究了表面活性剂对纳米Al2O3粉的分散状态和(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层组织形貌的影响。结果表明,通过选择合适的表面活性剂对纳米Al2O3分散后再加入到镀液中进行施镀,方可得到分散均匀的复合镀层。

Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层的制备及其耐磨性能

在化学镀Ni-P合金溶液中加入纳米Al2O3微粒,通过化学沉积法制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌,用显微硬度计和平磨机测试Al2O3复合量、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层硬度及耐磨性能的影响。结果表明,复合纳米Al2O3粒子后,Ni-P合金镀层的硬度和耐磨性显著提高,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性不断增加。当纳米Al2O3复合量为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P增大28%,磨损质量损失减少20%以上。400℃热处理后,复合镀层的硬度由570HV增加到1180HV。

α-Al_2O_3含量对Ni-P复合化学镀层结构及性能的影响

为改善镍磷复合化学镀层的性能,利用X射线荧光光谱、X射线衍射等分析方法研究了α-A l2O3在镀层中的含量对镀层硬度、耐磨性、孔隙率及镀层结构的影响。结果表明:镀液中α-A l2O3加入量小于1 g/L时,随镀液中α-A l2O3浓度的增大,镀层中α-A l2O3的含量提高,镀层硬度与耐磨性增大,孔隙率略有增加;当镀液中α-A l2O3含量为1 g/L时,镀层中α-A l2O3的含量达到最大值4.8%,镀态硬度达到750 HV,约为N i-P镀层的1.5倍,耐磨性约是N i-P镀层的5.0倍;镀态镀层为N i-P非晶与α-A l2O3晶体组成的复合镀层,经400℃热处理1 h后,镀层晶化为N i3P晶体、N i基固溶体,表面生成N iO晶体,镀层中α-A l2O3的结构不变。

(Ni-P)-纳米Al_2O_3-PTFE化学复合镀层的性能研究

在化学镀Ni P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE获得(Ni P)Al2O3PTFE复合镀层。研究了纳米Al2O3及PTFE对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响。结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性。

n-WC-Al_2O_3/Ni-P复合电刷镀层的电接触强化及其耐磨性能

为提高镀层的性能以及与基体的结合力,利用高能球磨技术制备出n-WC-Al_2O_3新型复合粉末,再通过纳米电刷镀技术将n-WC-Al_2O_3和Ni-P镀层共同沉积在40Cr基体表面,然后利用电接触强化技术对n-WC-Al_2O_3/Ni-P复合镀层进行再次强化。采用光学显微镜、场发射电镜、热震试验和滚动磨损试验机等对电接触强化前后复合镀层截面、与基体的结合强度以及磨损表面的微观形貌和复合镀层的耐磨性进行了分析。结果显示,经电接触强化后的n-WC-Al_2O_3/Ni-P复合镀层更加致密,与基体结合形式由机械结合变为冶金结合。未经电接触强化的复合镀层的4 h滚动磨损质量损失为815 mg,而经电接触后的4 h滚动磨损质量损失为502 mg,可见电接触强化处理使得复合镀层的耐磨性得到了明显提高。

纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀层的制备及其摩擦学性能

为了获得摩擦学性能优良的镀层,在20#钢基材上实施了纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀,采用正交试验法优选了镀液配方,研究了镀液中纳米Al_2O_3含量、镀液温度对复合镀层显微硬度、摩擦和磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对复合镀层表面形貌进行观察。结果表明,镀液中纳米Al_2O_3含量是影响复合镀层硬度和耐磨性能最主要因素。纳米Al_2O_3能有效改善Ni-P合金镀层结构,在镀层中分布较均匀,使复合镀层硬度和耐磨性能明显提高。当纳米Al_2O_3含量为6 g/L时,纳米粒子在复合镀层中分布致密、均匀,复合镀层硬度和耐磨性最佳,与基材20#钢结合性较好。镀液温度对复合镀层硬度和耐磨性能有一定影响,最佳镀液温度为85℃,此时复合镀层硬度和耐磨性较好。

Ni-P-纳米Al_2O_3复合镀层的抗微动磨损性能

以纳米Al2O3为增强相,利用化学镀技术,制备了Ni-P-nanoAl2O3复合镀层,以球-面接触方式评价了复合镀层在300μm振幅下的微动摩擦学行为,并与Ni-P二元镀层进行了性能对比。研究了不同载荷、频率下复合镀层的摩擦因数和磨损量。结果表明,Ni-P-nanoAl2O3复合镀层的摩擦因数比Ni-P二元镀层的高,相对Ni-P二元镀层而言,复合镀层的抗微动磨损能力得到了有效地提高,相对耐磨性最大达到2.24,其磨痕呈浅而窄的"W"型,在低载下的微动属于轻微的擦伤式磨损,高载下则转变为明显的磨粒磨损机制。

Ni-P-Cr_2O_3化学复合镀层耐磨性的研究

研究了热处理对Ni-P -Cr2 O3 化学复合镀层组织结构、硬度及耐磨性的影响 ,并与Ni-P镀层作了对比。结果表明 ,镀层的磨损规律与硬度变化规律不同 ,采用正确的热处理工艺 ,可使镀层的硬度及耐磨性显著改善。

化学复合镀Ni-P-Cr_2O_3工艺及镀层性能的研究

研究了Ni P Cr2 O3 化学复合镀工艺 ,以及热处理对镀层硬度、耐磨性的影响 ,并与Ni P镀层作了对比。结果表明 ,通过制定合理的镀制工艺和控制镀液中Cr2 O3 固体颗粒的添加量 ,可提高镀速 ,获得Cr2 O3 颗粒含量适宜的复合镀层。另外 ,采用正确的热处理工艺 ,可使镀层的硬度。

(Ni-P)-Al_2O_3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性测试

为了改进钢材表面性能,采用复合化学镀技术制备(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层,由于纳米微粒独特的物理化学特性致使使得到的复合镀层具有多种优良性能。通过Ni-P合金镀层(、Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层和热处理后的(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性能测试,得出(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层尤其是热处理后其硬度和耐磨性能得到很大的改善。

脉冲电沉积Ni-P/纳米Al_2O_3复合镀层的性能

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,但有关脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的报道较少。采用脉冲电沉积方法制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,研究了复合镀层的表面形貌、结构及其在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并对300,400,500℃热处理后的复合镀层的显微硬度进行了测试。结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,但比Ni-P合金镀层差;随镀液中纳米Al2O3浓度增大,复合镀层的显微硬度提高,镀液中纳米Al2O3浓度为25.0g/L时制得的复合镀层的硬度为685.5HV;Ni-P/纳米Al2O3复合镀层经400℃热处理后硬度最高。

化学镀Ni-P-W/Al_2O_3复合镀层的耐腐蚀性能研究

用化学镀方法在NdFeB磁性材料基体表面施镀Ni-P-W/Al2O3复合镀层.用扫描电子显微镜和X射线仪分别对Ni-P-W/Al2O3复合镀层的组织形貌和相组成进行了分析,并用腐蚀失重法对复合镀层的耐腐蚀性能进行了测试.结果表明,随着Al2O3质量含量(5～20g/L)的逐渐增大,Ni-P-W/Al2O3复合镀层的抗腐蚀性能逐渐增强.

热处理对Ni-P-Al_2O_3化学复合镀层摩擦磨损性能的影响

热处理可显著提高镀层的硬度和耐磨性能。采用化学镀的方法在45钢表面制备了Ni-P-纳米Al_2O_3复合镀层,并以不同温度对其热处理,研究了镀层热处理前后的物相、硬度和耐磨性能。结果表明:400℃热处理后,Ni-P-Al_2O_3复合镀层达到稳态,稳定相是Ni+Ni_3P+NiO+Al_2O_3;镀层的显微硬度随热处理温度的升高而先增加后降低;随着镀液中纳米Al_2O_3(n-Al_2O_3)颗粒含量的增加,热处理前后镀层的显微硬度和耐磨性能均先增加后降低;镀液中n-Al_2O_3颗粒含量为2.0 g/L,400℃热处理1h的复合镀层的显微硬度和耐磨性能最佳。

喷射参数对Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层显微硬度及耐磨性的影响

为了解喷射参数对Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层的影响,采用电喷镀的方法进行单因素试验,确定镀液温度及工件与阳极喷嘴相对运动速度,在此基础上分别在不同的喷射间隙和工作电压下制备了Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损仪等考察了喷射参数对镀层的表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:单因素试验确定的工艺参数为镀液温度70℃、工件与阳极喷嘴相对运动速度1.35 cm/s,在此工艺参数下,喷射间隙和工作电压对Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层的表面形貌、显微硬度和耐磨性均有影响;当喷射间隙为1.6 mm、工作电压为25 V时,Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层的显微硬度最高,耐磨性最好。

溶胶增强Ni-P-Al2O3纳米复合镀层的制备及性能研究

为制备新型纳米溶胶复合涂层,采用电沉积溶胶增强的方法,在Q235钢基体表面制备Ni-P-(溶胶)Al2O3镀层。通过正交试验法和控制变量法得出了镀液配方最佳工艺参数,研究了溶胶纳米复合镀层的沉积速率、显微硬度、耐磨性和耐蚀性能。结果表明:电流密度是影响Ni-P-(溶胶)Al2O3复合镀层沉积速率的最主要因素。当采用适宜的电沉积工艺参数时,沉积速度最快为64.56μm/h,镀层表面形貌最为光滑细腻,氧化铝进入镀层最多且分布更加均匀,最大显微硬度为622 HV,且具有较好的耐磨性能。Ni-P-(溶胶)Al2O3纳米复合镀层在3.5%氯化钠溶液中测得的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.417 V和5.52×10^-4A/cm^2,有较好的耐蚀性能。