Ni-P-nano-TiO_2合金镀层耐蚀性能的研究

用失重腐蚀、热处理和电化学方法,研究了化学镀Ni-P-nano-TiO2合金(溶胶型、锐钛型和金红石型)的失重腐蚀速度、孔蚀电位、孔隙率、形貌和硬度。结果表明,在NaCl腐蚀介质中,Ni-P-nano-TiO2(溶胶型)合金的耐蚀性能比Ni-P合金提高10倍多,并且孔蚀电位最正(0.785V)。经200～600℃热处理后,合金耐蚀性有不同程度的下降;合金的晶格变化、氧化膜生成、镀层与基体间扩散层形成都对合金耐蚀性能变化起了重要作用;但合金硬度在200～400℃热处理后明显提高了。

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。

TiB_(2)纳米涂层改性碳纤维增强Mg基复合材料的微观结构及力学性能

采用新颖的溶胶-凝胶与碳热还原相结合的方法,对M55J连续碳纤维(Cf)表面进行TiB_(2)纳米涂层改性。首先,制备了掺杂五硼酸铵(NH_(4)B_(5)_(O8)的)TiO_(2)溶胶(0.2 mol/L)(Ti与B的物质的量比为1∶2),然后将其均匀涂覆到C_(f)表面。XPS分析表明,经1350℃烧结120 min后,C_(f)表面涂层发生原位反应并生成了TiB_(2)。采用压力浸渗法分别制备了体积分数为40%和50%的Cf增强镁基(C_(f)/Mg)复合材料,其抗弯强度分别达到720 MPa和870 MPa。然而,对比实验表明Mg基体不能浸渗到无涂层的C_(f)预制体中。HRTEM分析表明,厚度为20~30 nm的界面层由TiB_(2)和少量的TiC、TiO_(2)纳米颗粒组成。C_(f)表面的TiB_(2)纳米涂层可以改善C_(f)与Mg基体之间的润湿性,提高C_(f)/Mg复合材料的力学性能。

溶胶—凝胶法制备釉面砖表面TiO_2涂层的XPS研究及其光催化性能

用溶胶—凝胶法在釉面砖上制备了均匀的ＴｉＯ２涂层。借助Ｘ射线光电子能谱仪（ＸＰＳ）研究了釉面涂层的化学组成，结果表明：１）涂层与釉面之间是以化学结合的；２）ＴｉＯ２涂层中含有一定量的Ｔｉ３＋，讨论了产生Ｔｉ３＋的原因。最后测试了紫外线及太阳光照射下，ＴｉＯ２涂层釉面砖对敌敌畏水溶液中有机磷的光催化降解率。该类材料可望在环境保护、污水处理等方面有广阔的应用前景。

纳米颗粒TiO_2化学复合镀层的功能特性

本文研究了化学镀Ni P TiO2 (纳米颗粒 )复合镀层的磁学性能和光催化性能。实验结果显示 ,纳米颗粒化学复合镀层是较好的高耐磨软磁材料 ;其光催化性能和粉体纳米TiO2 不相上下。这些优越的性能展示了纳米颗粒复合镀层具有良好的应用前景。

化学镀Ni-P合金/TiO_2复合膜的耐蚀性研究

在改进常规制备方法的基础上,提出化学镀/溶胶-凝胶复合法在碳钢表面制备TiO2复合膜的新技术.用X衍射研究了复合膜的组织形态,采用环境扫描电镜(ESEM)表征了复合膜的表观和断面形貌,用极化电阻、阳极极化曲线测量等方法研究TiO2复合膜在0.5mol/L硫酸和0.5mol/L氯化钠溶液中的耐蚀性能.结果表明A3钢表面的TiO2复合膜耐蚀性能优良.

Ni-P-Zn_3(PO_4)_2(ZnSnO_3、ZnSiO_3)纳米复合化学镀层性质和组成的研究

研究了温度、时间、浓度等对 A3钢片上 Ni-P-Zn3(PO4)2、 Ni-P-ZnSnO3和 Ni-P-ZnSiO3纳米复合化学镀层外貌的影响。用扫描电子显微镜（ SEM）观察外貌；称重法测定厚度；通过 10％ NaCl溶液、 1％ H2S气体加速腐蚀试验、 10％ CuSO4溶液点滴试验等多种手段测定其耐腐蚀性能；用 X-射线光电子谱 (XPS)及俄歇电子能谱 (AES)测定其价态及组成。结果表明：在最佳施镀条件下，可得光亮、致密、耐腐蚀性强于 A3钢、磷化膜及 Ni-P镀层的纳米复合化学镀层。镀层的原子百分组成约为 (％ )： Ni-P-Zn3(PO4)2： Ni 70.00,P 12.47,Zn3(PO4)2 13.93,C 3.6； Ni-P-ZnSnO3： Ni 77.56,P 10.00,ZnSnO3 9.84,C 2.6； Ni-P-ZnSiO3： Ni 83.00,P 10.96,ZnSiO3 5.15,C 0.89。

Ni-P-纳米TiO_2(溶胶)化学复合镀及镀层防腐蚀性能研究

为了改善Ni-P-纳米TiO2化学复合镀镀层的耐腐蚀性能和沉积速度，采用失重腐蚀法、磁力测厚仪和电化学方法，研究了工艺、配位剂、纳米TiO2溶胶含量对Ni-P-TiO2（溶胶）纳米化学复合镀镀层的沉积速度、腐蚀速率、孔蚀电位的影响，得出其较优工艺配方为：25.0g／L硫酸镍、25．0g/L次磷酸钠、15．0g/L乙酸钠、15．0g／L硼酸，1h，pH值5．5～6．5，80℃，100r／min，12.5mL／L纳米TiO2溶胶。此外，研究显示可用配位剂硼酸代替传统的乳酸。结果表明，在盐腐蚀介质中，Ni-P-纳米TiO2（溶胶）镀层的耐腐蚀性能比Ni-P镀层提高10多倍，在碱性腐蚀介质中提高约1倍，而在酸性介质中耐蚀性比Ni-P镀层略差。

TiO_2复合膜的耐蚀性能研究

采用化学镀 /溶胶 凝胶复合法在碳钢表面制备TiO2 复合膜 ,用X射线衍射法研究复合膜的组织形态 ,采用环境扫描电镜 (ESEM)表征了复合膜的表观形貌 ,用极化阻力、电化学阻抗谱测量等方法研究TiO2 复合膜在0 5mol/L硫酸和 0 .5mol/L氯化钠溶液中的耐蚀性能。结果表明A3钢表面的TiO2

烧结NdFeB永磁体表面Ni-P／TiO2复合膜的耐腐蚀性能

采用化学镀镍和溶胶-凝胶成膜技术,在烧结NdFeB永磁体表面形成了Ni-P/TiO2复合膜,XRD分析结果表明,复合膜为非晶态结构。Ni-P/TiO2复合膜在0.5mol/LH2SO4溶液中的Jcorr、Rp为2.38μA/cm2和12.5kΩ·cm2,分别为Ni-P镀层的1/3和1.6倍;复合膜在0.5mol/LNaCl溶液中的Jcorr、Rp为0.22μA/cm2和120kΩ·cm2,分别为Ni-P镀层的1/7和2.0倍。Ni-P/TiO2复合膜耐盐雾时间超过Ni-P镀层2.5倍。所制备的Ni-P/TiO复合膜较Ni-P镀层有更佳的耐腐蚀性能。

溶胶增强的化学Ni-P-SiO_2复合镀层

采用在基础Ni-P镀液中直接加入溶胶SiO_2的新形式,结合溶胶-凝胶法和化学镀方法,于45钢基材表面成功制备了均匀的复合Ni-P-SiO_2镀层,对比研究了复合镀层与基础Ni-P镀层的显微组织结构、耐磨及耐腐蚀性。结果表明,加入溶胶SiO_2所制备的复合镀层较Ni-P镀层具有更加均匀、致密的显微形貌。当SiO_2溶胶加入量为2.1×10^(-3) mol/L、煅烧温度为400℃时,复合镀层具有最高显微硬度值668.54 HV_(0.025),最低摩擦系数0.279,最正腐蚀电位-0.449 7 V及最小腐蚀电流0.632 7×10^(-6) A·cm^(-2)。说明以该方法所制备的复合Ni-P-SiO_2镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,节省SiO_2原料用量,且不需要额外加入分散剂与稳定剂,减少长时间搅拌的能耗,对实际工业生产大有裨益。

ZTA陶瓷颗粒表面Ni-TiB_(2)镀层的制备及工艺优化

为了解决氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备过程中,ZTA陶瓷颗粒与铁基体润湿性差的问题,在ZTA陶瓷颗粒表面镀覆Ni-TiB_(2)镀层。通过化学镀镍及电镀Ni-TiB_(2)两步法,先在ZTA陶瓷颗粒表面化学镀镍得到具有导电性的ZTA@Ni颗粒,再在ZTA@Ni颗粒表面电镀均匀的Ni-TiB_(2)复合镀层。采用XRD对ZTA、ZTA@Ni和ZTA@Ni-TiB_(2)颗粒进行物相分析;使用数码相机和SEM分别对ZTA、ZTA@Ni和ZTA@Ni-TiB_(2)颗粒进行宏观及微观形貌观察;并利用EDS分析镀层中各个元素的质量百分比。分别研究电镀液中TiB_(2)粉末浓度、氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)浓度及沉积电压3种因素对Ni-TiB_(2)复合镀层的成分及表面形貌的影响。结果表明,在1.8 V的沉积电压下,TiB_(2)粉末掺杂浓度为6 g/L,ChCl-EG的浓度为9 g/L时,Ni-TiB_(2)复合镀层平整均匀,无孔洞产生,镀层中的TiB_(2)质量百分数可以达到58.22%~64.79%。

Al_(2)O_(3)溶胶对铝基磷酸盐涂层组织及性能的影响

为提高铝基磷酸盐涂层的耐腐蚀性能和力学性能,通过在铝基磷酸盐涂料中添加Al_(2)O_(3),溶胶,经空气喷涂与热固化得到Al_(2)O_(3)颗粒增强铝基磷酸盐复合涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、胶粘拉脱法、维氏硬度、电化学腐蚀试验和模拟海水浸泡试验考察Al_(2)O_(3),溶胶含量对复合涂层微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:Al_(2)O_(3),溶胶在涂层500℃热固化的物相演化为Al_(2)O_(3)溶胶-AlOOH-Al_(2)O_(3)(γ相),生成的Al_(2)O_(3),颗粒在涂层呈弥散分布;随Al_(2)O_(3),溶胶含量从0增加到4%,复合涂层的孔隙减少,致密性提高,Al_(2)O_(3)颗粒弥散强化作用得到发挥,涂层结合强度由15 MPa提高为25 MPa,硬度由38 HV提高为65 HV;添加Al_(2)O_(3)溶胶制备得到的铝基磷酸盐复合涂层耐腐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度由2.38×10^(-7)A/cm^(2)下降至2.79×10^(-8)A/cm^(2),极化电阻由1.95×10^(4) Ω提升至4.73×10^(5)Ω。

基于RSM-BBD的Ni-Cu-P/CeO_(2)镀层的制备与性能

在化学镀Ni-Cu-P三元镀层的基础上,向镀液中加入CeO_(2)纳米颗粒,并采用响应面实验设计(RSM-BBD)进行镀液配方优化,利用最佳的配方制备了Ni-Cu-P/CeO_(2)复合镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站和显微硬度仪等研究了复合镀层的表面形貌、微观组织结构、耐蚀性以及硬度。结果表明:Ni-Cu-P镀层和Ni-Cu-P/CeO_(2)复合镀层的表面光滑平整,没有胞状颗粒,复合镀层中有CeO_(2)颗粒镶嵌在其中,且复合镀层的晶粒更细小更致密;Ni-Cu-P镀层的硬度和孔隙率分别为479.1 HV0.1和0.12,加入CeO_(2)颗粒后复合镀层的硬度增加,孔隙率更低,分别为678.7 HV0.1和0.04;极化曲线测试结果表明,Ni-Cu-P/CeO_(2)复合镀层的耐蚀性比Ni-Cu-P镀层的耐蚀性更好,其腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.559 V和7.943×10^(-8)A·cm^(-2)。

三元配位体系对低磷复合化学镀镍-磷-纳米二氧化钛的影响

低磷复合化学镀镍层具有优异的耐碱腐蚀性和超高的硬度,但尚未应用到规模化生产中。以沉积速率、镀层磷含量、硬度及孔隙率为评价指标,在乳酸-丙酸二元配位剂的基础上,分别研究了采用三乙醇胺、苹果酸、丁二酸、乙二胺作为辅助配位剂时对低磷复合化学镀镍-磷-纳米二氧化钛的影响。镀液的基础配方和工艺条件为:NaH_(2)PO_(2)·H_(2)O_(2)3 g/L,NiSO_(4)·6H_(2)O_(2)8 g/L,辅助配位剂适量,乳酸18 mL/L,丙酸4 mL/L,CH 3 COONa·3H_(2)O 15 g/L,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)40 mg/L,pH值4.8±0.2,温度(85±2)℃,施镀时间1 h。结果表明:采用乙二胺作为辅助配位剂时,镀层的综合性能良好。当乙二胺的用量为4 mL/L时,镀速为23.62μm/h,镀层磷含量为3.53%,镀层镀态硬度为561.4 HV,孔隙率为0.35个/cm 2。

化学复合镀Ni-Mo-P/CeO_(2)镀层结构与摩擦学性能研究

为研究CeO_(2)稀土添加对Ni-Mo-P化学镀层结构及性能的影响,采用化学复合镀技术,在GH4169镍基高温合金表面制备Ni-Mo-P镀层、Ni-Mo-P/CeO_(2)复合镀层,并对其进行400℃热处理。利用SEM、EDS、XRD对镀层组织结构、元素组成、相结构进行分析。采用显微硬度计、纳米压痕仪、球-盘式摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪对镀层力学性能和摩擦学性能进行分析。结果表明:Ni-Mo-P镀层分布有典型的球状结构,为纳米晶和非晶混合的混晶态结构,结晶化程度只有16%。加入CeO_(2)颗粒后Ni-Mo-P/CeO_(2)复合镀层内分布有孔洞,镀层粗糙度增加,镀层结晶化程度提高至51%。400℃热处理后镀层内析出纳米晶Ni_(3)P相,镀层结晶度增大,镀层内孔洞消失,组织致密度获得改善。添加CeO_(2)颗粒使镀层的硬度有所降低,热处理可明显提高镀层的硬度;热处理后Ni-Mo-P镀层硬度(HV)从镀态的6321 MPa上升至13504 MPa,Ni-Mo-P/CeO_(2)复合镀层硬度(HV)由镀态的5351 MPa提高至11182 MPa。400℃热处理可以明显提高镀层的耐磨性能;CeO_(2)颗粒的添加提高了镀层的韧性,抑制了磨损过程中裂纹的产生,使得复合镀层具有优良的耐磨性能。