热处理温度对Ni-P-TiN纳米镀层的结构及其摩擦学性能影响

为改善机械零件的表面性能,采用超声波辅助化学沉积方法,在45钢基体表面制得Ni-P-TiN纳米镀层,利用透射电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电镜、摩擦磨损试验机对其进行微观组织、机械性能及摩擦学性能研究。结果表明,镀态Ni-P-TiN纳米镀层主要由大量Ni和少量TiN组成,镍晶粒和TiN粒子的平均粒径分别为95nm和42nm。当热处理温度达到300℃时,Ni-P-TiN纳米镀层中出现Ni3P相和NiO相,其显微硬度高达951.9Hv,其平均摩擦系数为0.43。

石油管道基材表面化学沉积Ni-P-TiN镀层研究

采用化学沉积方法在石油管道基材20钢表面制备Ni-P-Ti N镀层,研究温度、Ti N粒子浓度以及p H值对Ni-P-Ti N镀层的影响,通过扫描电镜(SEM)来观察3种不同分散方式所制备镀层的表面形貌。结果表明:当温度为80℃、Ti N粒子质量浓度为2 g/L、p H值为4.8时,Ni-P-Ti N镀层的沉积速率最大,其最大值为8.7μm/h;采用机械搅拌+复合型表面活性剂工艺制备的Ni-P-Ti N镀层最为细密,仅有轻微团聚现象存在。

Ni-P和TiN涂层的微动疲劳特性

本文研究了化学沉积Ni-P涂层和电弧蒸发沉积TiN涂层在微动疲劳条件下与不同基材相配合时的微动疲劳特性。结果表明,Ni-P涂层可以提高中、低强度钢2Cr13和35CrMo的微动疲劳寿命,但却降低了高强度钢60Si2Mn的微动疲劳寿命,而400C返晶处理的Ni-P涂层不能提高材料的微动疲劳强度;TiN涂层降低了35CrMo和60Si2Mn的微动疲劳强度,认为这是它们的硬度相差太大的结果。

Ni/ITO与p型GaN的欧姆接触

通过环形传输线方法(CTLM),电流-电压(I-V)曲线、光学透过率、表面形貌等手段,研究了N i层厚度和N i层的高温退火对N i/ITO与p型氮化镓接触特性的影响,探讨了N i/ITO-p-GaN欧姆接触的形成机制,提出了低温氧化N i金属层的方法。获得接触电阻率(cρ)小于9.5×10-5Ω.cm2,透过率达到74%(470 nm)的N i/ITO-p-GaN电极。

化学镀Ni-Sn-P中锡的析出行为

化学镀Ni-Sn-P层锡的含量对其性能有较大的影响,过去对锡的析出研究不多。为此,利用电子能谱(EDS)等方法分析了化学镀液中锡含量对镀速和镀层中锡、磷含量的影响,用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)对施镀不同时间的镀层形貌、组成进行了分析。结果表明:沉积速度随镀液中锡含量的增加而减小,镀层中的锡含量随着镀液中锡含量的增加而增加,镀层中的磷含量随着镀液中锡含量的增加而减小;化学镀Ni-Sn-P沉积过程中,开始是镍磷沉积,然后出现锡的沉积,当沉积一定时间后,镀层中Ni,Sn和P的含量基本保持不变。

锡青铜化学镀Ni-P合金工艺及镀层性能

目的在锡青铜基体上化学镀Ni-P合金镀层,提高锡青铜的耐磨性和耐腐蚀性。方法以酸性含锌活化液活化锡青铜试样,在相同的条件下实施化学镀,并对镀态试样进行不同温度(250,400,500℃)下的热处理。对比基体、镀态试样和热处理试样的性能,研究热处理温度对锡青铜化学镀Ni-P合金层微观结构、显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果锡青铜表面形成了Ni-P合金镀层,并且镀层无孔隙缺陷,与基体结合良好,沉积速率较快,为10.00μm/h。经热处理后,镀层的微观结构由非晶态向晶态转变,在500℃热处理的镀层显微硬度最大,耐磨性最好。镀态镀层和经250℃热处理的镀层在10%HNO3溶液和10%H2SO4溶液(10%均为体积分数)中的耐腐蚀性明显好于锡青铜基体,镀态镀层在两种介质溶液中的腐蚀速率分别为0.225,0.146 mg/(cm2·d)。结论采用酸性含锌活化液活化锡青铜基体,可以在锡青铜表面制备出化学镀Ni-P合金镀层,且镀覆效果较好。这表明紫铜化学镀Ni-P合金工艺同样适用于锡青铜。

化学镀Ni-P在纯锡凸点的应用及界面研究

采用化学镀Ni-P作UBM阻挡层,利用电镀的方法制备了面阵列和周边排布的无铅纯锡凸点,凸点高度为85±2μm,一致性良好。研究了不同回流温度下纯锡焊球的剪切强度、断裂模式和与Ni-P层反应生成的金属间化合物。结果表明,纯锡凸点回流时与Ni-P生成针状Ni3Sn4,凸点剪切强度达到92MPa以上。剪切断裂为韧性断裂,随着回流温度提高及回流时间延长,Ni3Sn4相由针状向块状转变,Ni-P层与Ni3Sn4层间生成层状Ni3P相,粗化的Ni3Sn4相受压应力向焊球内部脱落。

镍磷化学镀温度对活塞杆用45钢表面Ni-P/TiN/DLC三层膜结合及划痕性能的影响

为了提高Ni-P/TiN/类金刚石(DLC)三层膜的结合及划痕性能,选择45钢作为基体材料在不同温度下化学镀Ni-P层,然后利用过滤阴极真空电弧(FCVA)技术在其上依次沉积TiN过渡层及DLC层制备得到了 Ni-P/TiN/DLC三层膜,对三层膜试样采用纳米压痕仪、拉曼光谱仪以及光学显微镜进行了相关性能测试。结果表明:随铢磷化学镀温度的上升,试样的G峰与M峰往更高波段处发生偏移,两者积分强度比AG/AM也随之增加;当辣磷化学镀温度到达500℃时,AG/AM比值迅速增大为3.64,石墨相数量增加,降低了三层膜的脆性;在初期压头刚压入三层膜时,试样的硬度都表现为随压入深度增加而减小的变化规律;在临界载荷F,处形成了半圆形的裂痕,并且沿着和划动方向相反的方向发生弯曲。

不同纳米WS2含量Ni-P-Ti N-WS_(2)复合化学镀层的制备及其摩擦学性能

Ni-P-TiN化学复合镀层具有比Ni-P镀层更高的硬度和耐磨性,但其表面粗糙度大,与对偶件之间的摩擦因数高,应用潜力受到限制。通过在化学镀液中添加不同用量的纳米WS_(2)颗粒和固定用量的TiN颗粒,在低碳钢表面制备Ni-P-TiN-WS_(2)复合镀层。采用X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对镀层的化学成分(质量分数)、表面形貌及微观结构进行表征,并利用球盘式摩擦磨损试验机测试复合镀层的摩擦磨损性能。结果表明:纳米WS_(2)颗粒与纳米TiN颗粒的共沉积可使镀层表面更加致密、平整。随着镀液中纳米WS_(2)用量的增加,复合镀层的硬度先减小后增大,与氮化硅陶瓷球的摩擦因数则先升后降,磨损率显著下降,耐磨性增强。镀液中纳米WS_(2)粉末的用量为2.5 g/L时复合镀层的摩擦学性能最佳。纳米WS_(2)颗粒的加入及用量优化可显著改善复合镀层的综合性能,可为发展高耐磨低摩擦因数的先进涂层提供借鉴。

化学镀制备Ni-Cu-P-TiN复合镀层及其热处理工艺

采用中温化学复合镀在高碳钢表面制备了Ni-Cu-P-TiN复合镀层,采用SEM、XRD对镀层的相组成与微观结构进行了分析,并研究了400℃热处理时间对镀层相组成、硬度、耐腐蚀性能的影响。结果表明,TiN相均匀的分散于Ni-Cu-P胞状结构的界面之间,沉积比例在4.5%~5.0%;在400℃下进行恒温热处理,随时间延长,Ni-Cu-P-TiN镀层中逐渐析出细小Ni3P相,截面硬度增加,40min时达到最高硬度960HV;随热处理时间继续延长,Ni3P相的晶粒粗化,镀层硬度下降;镀态Ni-Cu-P-TiN镀层的自腐蚀电流密度为7.92μA,仅为高碳钢(167μA)的1/20,经400℃下恒温热处理0~40min,其自腐蚀电流密度逐渐升高,40min时达到最大值28.2μA。