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。

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．

化学复合镀镍-磷-金刚石镀层性能的研究

研究了化学复合镀Ni-P-金刚石镀层的金相组织、显微硬度、结合力及耐磨性能。结果表明:采用合适的工艺条件,可获得金刚石微粒含量较高、微粒分布均匀的镀层,镀层硬度可达1850HV左右,且镀层与基体结合力良好、耐磨性比化学镀Ni-P镀层大大提高。

化学复合镀中金刚石颗粒的分散对复合镀层性能的影响

通过数值仿真,研究了镀槽结构与搅拌速率对镀液流场和镀液中金刚石颗粒分布特性的影响,并制备了镍–磷–金刚石复合镀层,研究了镀槽结构与搅拌速率对镀层中金刚石含量、粒径分布以及镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,镀槽中添加挡板和提高搅拌速率,可以明显改善镀液流场的均匀性,有利于金刚石颗粒在镀液与镀层中的分散与均匀分布,显著提高复合镀层的显微硬度与耐磨性;当镀槽中有挡板、搅拌速率为600 r/min时,所制备的微米金刚石–镍–磷复合镀层经400°C热处理1 h后,显微硬度高达1 442 HV,镀层几乎无磨损。

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.

硫酸高铈在铸铝表面Ni-P-金刚石化学复合镀中的作用

通过在铸铝表面制备Ni-P-金刚石化学复合镀层,研究了镀液中硫酸高铈含量对镀层复合量、硬度及镀液稳定性的影响,测定了复合镀液中硫酸高铈添加前后制备的Ni-P-金刚石复合镀层的耐蚀性及耐磨性,并与Ni-P镀层进行比较。结果表明,硫酸高铈能促进金刚石微粒进入镀层,随硫酸高铈含量增加镀液稳定性大幅提高后趋于平稳,Ni-P-金刚石复合镀层耐磨性优于Ni-P镀层,添加2mg/L硫酸高铈后进一步显著提高,与Ni-P镀层相比,复合镀层耐蚀性差,添加硫酸高铈后有所改善。

金刚石复合镀层的工艺研究

研究了Ni-P-金刚石化学镀液主要成分、pH值、温度以及时间等工艺参数,通过正交实验对金刚石复合镀施镀工艺参数进行了优化,探讨了镀液成分及工艺参数对镀层沉积厚度、镀层中金刚石微粒含量及分布的影响。结果表明,采用合适的工艺条件,可得到金剐石含量较高、均匀分布的复合镀层,Ni-P-金刚石复合化学镀层硬度可达1850 HV0．1左右,耐磨性比化学镀Ni-P大大提高。

硬质合金表面化学镀Ni-P-金刚石粉沉积金刚石膜的研究

利用直流等离子射流装置在以化学镀Ni-P-金刚石粉为过渡层的硬质合金上沉积金刚石薄膜。采用SEM、EDS和X射线衍射仪(XRD)初步探讨了金刚石薄膜的表面形貌和物相组成。结果表明硬质合金刀片表面化学镀Ni-P后沉积金刚石薄膜,金刚石成核密度小、晶形差,难以得到结晶质量良好的金刚石膜。而在硬质合金刀片表面化学镀Ni-P-金刚石粉后沉积金刚石薄膜,成核密度比较高,晶形多为(100),但结合力较差。

金刚石化学镀Cu-Ni-P工艺的研究

为获得高耐磨、抗蚀、有良好导电性能的化学镀合金层,对化学镀NiCuP工艺进行了研究,选择的基础配方和工艺条件为:65～95mg/L硫酸铜,15～40g/L硫酸镍,15～30g/L次磷酸钠,5～20g/L柠檬酸钠,15～30g/L氯化铵,12～35mg/L硝酸钾;pH值4.5～7.6,温度75～95℃,施镀时间15～35min。探讨了镀液组成、pH值和施镀时间对镀层沉积速度的影响,并通过X射线衍射分析了镀覆后金刚石的抗氧化性能。结果表明,用本工艺在金刚石上化学镀CuNiP层,所得镀层具有较高的耐磨性,镀层经高温热处理后,金刚石的抗氧化性能得到进一步提高。

热处理对Ni－P－金刚石复合镀层结构及性能的影响

研究了热处理工艺对Ｎｉ－Ｐ－金刚石化学复合镀层结构及性能的影响．结果显示，复合镀层在３００℃时开始晶化，经４００～５００℃热处理后形成Ｎｉ＋Ｎｉ３Ｐ＋金刚石混合结构；镀层硬度在４００℃达到最大值；热处理提高了镀层的耐磨性能．

Ni-P合金镀层对人造金刚石性能的影响

研究了Ni-P合金镀层对金刚石性能的影响.金刚石经化学镀+电镀,表面形成Ni-P非晶态合金镀层.该镀层可提高金刚石的抗压强度和热稳定性.

镍-铁-磷/金刚石复合沉积工艺与性能研究

以三元合金为基体的复合电沉积层综合了一般耐磨镀层的性能和所镶嵌的固体微粒的性能。为开发新型多元非晶态合金耐磨复合沉积层，以复合沉积层耐磨减摩性为主要衡量指标并综合考虑其他性能指标，用正交试验法进行了镍-铁-磷／金刚石复合电沉积工艺与性能的研究。结果表明，在试验所采用的复合电沉积工艺控制范围内，可获得金刚石微粒弥散分布的镍-铁-磷／金刚石复合电沉积层，通过调整沉积工艺参数，能得到不同金刚石微粒复合量的复合电沉积层；在镀态下该复合沉积层（基质）呈非晶态结构；较佳综合性能复合层的电沉积工艺参数为：镀液中金刚石微粒（0．5-1．0μm）含量6g／L；NaH2P02·H20含量2g／L；FeSO4-7H2O含量70g/L，其对制备具有良好摩擦学特性的镍-铁-磷／金刚石复合沉积层具有重要的参考价值。

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。

金刚石表面化学镀Ni-P

研究了金刚石表面化学镀N i-P,给出了化学镀镍溶液的配方及工艺流程。试验结果表明,金刚石经N i-P化学镀后,表面呈银白色,有金属光泽,镀层致密而且均匀,结合力好。未经热处理的金刚石表面N i-P镀层为非晶态;经热处理后,N i-P镀层的结构为晶体结构,镀层物相组成为N i3P和N i。

金刚石表面化学镀Ni-P复合层的显微分析

为了提高金刚石工具使用寿命,必须解决金刚石的早期脱落问题,本文利用了化学镀的方法在金刚石表面成功地镀上了Ni-P复合层,改善了金刚石与胎体材料的结合状态。并且利用X射线衍射对镀层的物相进行了分析,用扫描电镜和能谱分析技术对复合镀层的化学成分、显微形态以及生长方式进行了检测和观察。结果表明：金刚石表面Ni-P镀层呈银白色,镀层致密而且均匀;镀层与金刚石结合良好,镀层的厚度为4-6μm;Ni和P共存于复合镀层中,其中,Ni含量为13.19wt%并且为非晶态,经热处理加热后,镀层Ni和P反应形成Ni3P,转变为晶体结构;Ni-P复合镀层的生长方式有两种：一种是片层式长大,一种是凸球式长大。

高精度陶瓷镀金极杆的制造技术

陶瓷镀金极杆是高端四极质量分析器的核心零件,其精度与表面质量要求高,制造难度大,目前国内尚无研制报道.提出了一种陶瓷镀金极杆的精密制造工艺方法,采用“陶瓷基体精密磨削-化学镀镍磷合金-金刚石超精密切削镍磷合金层-电镀金”的工艺路线,攻克了陶瓷基杆上化学镀镍磷合金及镍磷合金层的金刚石超精密切削两项关键工艺,成功制造出了高精度镀金极杆（（φ）p12mm×150mm规格）,其整杆圆度（0.1～0.4）μm,圆柱度小于1μm,表面粗糙度Ra小于0.02μm,完全满足高精度四极质量分析器对极杆的制造精度要求.采用制造的陶瓷镀金极杆,研制出了国内首套高精度陶瓷镀金四极质量分析器,经检测其综合几何精度达到了2.25μm.

金刚石表面化学镀Ni-P的研究

对金刚石表面化学镀Ni—P工艺进行了研究,用X射线衍射仪进行了物相鉴定,结果表明:高P化学Ni—P镀层为非晶态,热处理后镀层转变为Ni_3P晶态结构。同时证明:Ni—P镀层与金刚石没有发生界面反应。扫描电镜分析表明:Ni-P镀层与金刚石之间的结合状态良好。研究对镀液成分控制和施镀工艺进行了分析。

复合化学镀层对金刚石-金属复合材料性能的影响

本文研究了化学镀Ni Cr P和Ni W P对金刚石 金属复合材料性能的影响。结果发现 ,在Co基和Ni 青铜基复合材料中 ,Ni Cr P和Ni W P镀层均可以起到提高复合材料抗弯强度的作用。相对而言 ,Ni Cr P效果更好 ,这与Cr对金刚石的化学活性较高 ,Ni Cr P熔点较低以及金刚石、镀层、结合剂三者之间的界面反应等有关。

Ni-Cr-B-Si+Cu-P-Sn复合钎料真空钎焊金刚石

采用在镍基钎料中分别添加3%、5%和7%(质量分数)Cu-P-Sn组成新型复合钎料,并进行金刚石磨粒的钎焊实验,利用SEM、EDS和XRD对金刚石焊后的界面碳化物形貌及钎料组织进行测试分析。结果表明:添加5%Cu-P-Sn的复合钎料进行金刚石钎焊时,钎焊温度有所下降,金刚石表面碳化物较规整,并且数量有所下降,降低金刚石的热损伤。新型钎料中形成树枝晶α-Ni基固溶体和枝晶间Ni_(31)Si_(12)、Cr_7C_3等化合物的组织,不同含量Cu-P-Sn与Ni-Cr-B-Si合金可以较大程度互溶,可以实现钎料性能的调控,降低金刚石的热损伤。

人造金刚石表面化学镀W/Ni-P层的工艺优选及镀层质量

为改进人造金刚石的表面性能,先在其上化学镀W,再化学镀Ni-P,制备了W/Ni-P包覆人造金刚石粉末。以镀液稳定性和镀层与基体结合力为评价标准,用正交试验和单因素试验优选工艺,并用扫描电镜(SEM)、能谱仪和粒度分析仪考察了优化W/Ni-P复合镀层的组织结构和镀后粉末的粒度分布。结果表明:最优化学镀W工艺为50 g/L钨酸钠,32 g/L次亚磷酸钠,25 g/L柠檬酸三钠,0.002 0 g/L硫脲,p H值为8.5,温度为90℃,时间为1 h;最优化学镀Ni-P工艺为35 g/L硫酸镍,32 g/L次亚磷酸钠,25 g/L柠檬酸三钠,0.002 0 g/L硫脲,p H值为4.5,温度为80℃,时间为1 h;优化W/Ni-P层均匀细致,与金刚石结合良好,镀覆后的金刚石粉末粒度更均匀。