脉冲电镀Ni-SiC纳米复合镀层工艺与微观形貌

采用脉冲电镀法制备了Ni-SiC(纳米)复合镀层,研究了脉冲参数对镀层中纳米颗粒含量和镀层显微硬度的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了镀层的显微形貌及纳米复合镀层的相组成。用显微硬度计测试了镀层的显微硬度。结果表明,脉冲电镀能获得晶粒度细小、致密、光亮、均匀且高硬度的复合镀层。

高频脉冲电镀Ni-SiC纳米复合镀层影响因素的研究

采用脉冲电镀,在铜板上制备了N i-S iC纳米复合镀层。该复合镀液采用的分散剂由一种阴离子和一种阳离子表面活性剂混合而成,稳定性较好。采用络合滴定法对镀层中S iC的含量进行了测定。讨论了脉冲频率、阴极电流密度、镀液中S iC含量、镀液温度对镀层中微粒含量的影响。实验结果表明,镀层中S iC含量随着镀液中S iC含量的增加、电流密度的增大或温度升高都是先增加后减小;随着频率增大而逐渐降低。该复合镀层硬度可达960HV,表面细致,空隙较少。

占空比对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响

采用单脉冲电镀技术,在瓦特型镀液中,制备了Ni-SiC纳米复合镀层。采用X射线衍射仪(XRD)扫描电镜(SEM)分别表征了Ni-SiC纳米复合镀层相结构和表面形貌,通过静态浸泡腐蚀实验、磨损实验和高温氧化性能研究了复合镀层的性能。结果表明,在不同占空比下,Ni-SiC复合镀层的组织主要为Ni晶体;当占空比为70%时,复合镀层的显微硬度最大,为376 HV,摩擦系数最小;900℃、100 h高温氧化增重最小,为7.453 mg·cm-2为0.37。在3.5%Na Cl溶液中静态浸泡30 d后,占空比为70%时的复合镀层的失重最小,失重为3.063 mg·cm-2。

脉冲电沉积Ni-SiC纳米复合镀层耐磨性的研究

采用脉冲电沉积方法在A3钢表面制备了Ni-SiC纳米复合镀层。分别采用扫描电镜、摩擦磨损试验机及X射线衍射仪分析了镀层的磨损形貌、耐磨性及物相组成。结果表明:镀层的磨损量分别在电流密度为2.0 A/dm^2、脉冲占空比为40%、纳米SiC微粒的质量浓度为7 g/L时达到最小值。另外,在电流密度为2.0 A/dm^2、脉冲占空比为40%、纳米SiC微粒的质量浓度为7 g/L的条件下所得镀层的磨损形貌较好,磨损机制主要表现为磨粒磨损。在该条件下,Ni和SiC的衍射峰较宽,有利于细化晶粒,显著增强镀层的性能。

电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的显微组织分析

采用超声波辅助脉冲电沉积复合镀技术在铜基表面制备Ni-SiC纳米复合镀层。研究了超声波的施加和不同电极摆放方式对镀层显微组织和性能的影响。结果表明:超声波和第二相颗粒共同作用可以显著细化复合镀层显微组织,显微硬度可达到HV760;复合镀层镍衍射晶面(200)和(220)峰位的变化,说明晶粒生长过程中的择优取向得到了抑制;在其他施镀条件相同时,与电极垂直摆放相比较,电极水平放置时复合镀层厚度减至为12.0μm,且显微硬度下降为HV343。分析原因是,电极水平摆放时第二相颗粒的自沉降作用覆盖阴极表面,阻碍镍的沉积,从而降低了复合镀层中SiC的含量。

Ni-SiC纳米复合镀层的耐高温氧化性能

研究了电镀工艺条件对Ni SiC纳米复合镀层耐高温氧化性能的影响规律。研究表明,经800℃,1.5h灼烧,随着镀层中SiC复合量的增加,复合镀试片总增重略降后上升至最大,后又再下降,对基底金属Fe的耐高温氧化的保护作用先增后减。最佳工艺条件下获得的纳米复合镀试片总增重比Watts镀试片减少1 4,镀层本身的耐高温氧化性能有所增强,而源自基底金属Fe的氧化增重减少近2 3,对基底金属的保护作用明显增强;显微硬度测试表明,灼烧后镀层表面形貌发生了很大的变化,原来结晶细小的蜂窝状结构消失,结晶粗大的瘤状突起明显增多,但显微硬度没有发生明显变化。

MB8镁合金阴极电沉积Ni-SiC纳米复合镀层微观结构及性能

采用以硫酸镍为主盐的电沉积技术,在MB8形变镁合金表面制备纳米复合镀层。利用扫描电镜和透射电镜观察复合镀层的显微形貌和微观结构,利用X射线衍射仪和能谱仪对复合镀层进行物相分析,利用显微硬度计测定镀层显微硬度,利用快速磨损试验机测试复合镀层的耐磨性能,利用电化学测试仪测定复合镀层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的极化曲线。结果表明:在MB8形变镁合金表面可以获得结晶均匀、结构致密的纳米复合镀层,该复合镀层的显微硬度最高达HV 682,其耐磨性能超过硬铬镀层,且具有较好的耐蚀性能,自腐蚀电位较镁合金基体提高677 mV。

电沉积方式对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响

目的通过研究电沉积方式对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响,进而改善Ni-SiC纳米复合镀层的性能。方法采用直流电沉积和脉冲电沉积分别制备Ni和Ni-SiC纳米复合镀层,使用扫描电镜和能谱仪研究镀层的表面形貌和成分,通过测量施镀前后镀件质量差计算沉积速率,采用硬度计测量了镀层的硬度,利用极化曲线和电化学阻抗方法研究镀层在3.5%NaCl水溶液中的耐腐蚀性能,分析了直流电沉积方式和脉冲电沉积方式对镀层各项性能的影响。结果脉冲电沉积方式制备的Ni-SiC纳米复合镀层的表面形貌更加致密、均匀、光滑,镀层硬度为616.3HV,自腐蚀电流为9.56×10^(-6) A,比直流电沉积制备的Ni-SiC纳米复合镀层的硬度和耐蚀性能均有所提高。结论电沉积方式对复合镀层的性能有很大影响,脉冲电沉积方式制备的Ni-SiC纳米复合镀层具有更好的性能。

脉冲参数对Ni-SiC纳米复合镀层的影响

采用脉冲电镀法制备了NiSiC(纳米)复合镀层,研究了脉冲参数对镀层中纳米微粒含量和镀层硬度的影响,并利用扫描电子显微镜分析了镀层的显微组织。结果表明:脉冲电镀能够细化复合镀层的晶粒,缩短脉冲导通时间,适当延长脉冲关断时间。采用双脉冲波形,能够改善电极表面沉积金属离子浓度,提高复合镀层中SiC(纳米)含量,改善其表面质量。

工艺参数对Ni-SiC纳米复合镀层硬度的影响

为了提高结晶器铜板的使用寿命,采用电沉积的方法得到了Ni-SiC纳米复合镀层。采用单因素实验法对影响电镀层硬度的阴极电流密度、SiC纳米微粒添加量、pH及温度等进行了研究。结果表明,Ni基SiC纳米复合电镀工艺参数均对复合镀层的硬度有影响。对Ni-SiC纳米复合镀层的表面形貌进行了测试,确定最优工艺条件为8g/L SiC纳米微粒,Jκ为3A/dm2,pH为4.0,θ为30℃。纳米复合镀层的硬度与纯镍镀层相比有明显提高。

汽车缸套表面磁场辅助电沉积Ni-SiC纳米复合镀层研究

在汽车缸套表面使用磁场辅助电沉积法制备Ni-SiC纳米复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)对Ni-SiC纳米复合镀层的表面结构及成分进行研究。当镀液中SiC含量为6 g/L时,SiC纳米粒子团聚倾向最小,Ni-SiC纳米复合镀层表面平整、紧密。当SiC纳米颗粒含量为6 g/L时,Ni-SiC纳米复合镀层表面颗粒粒径进一步减小,并均匀分布于镀层表面。XRD分析可知,在汽车缸套表面镀层中存在Ni晶粒和SiC粒子。当镀液中SiC纳米颗粒含量为6 g/L时,Ni-SiC镀层中Ni晶粒和SiC粒子的平均晶粒尺寸分别为50.62 nm和39.32 nm。

镀液温度对电化学制备Ni-SiC纳米复合镀层微观结构的影响

在不同镀液温度下直流电沉积制备Ni-SiC纳米复合镀层,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)对镀层的相组成、表面形貌、成分等进行表征,考察镀液温度对镀层的微观形貌、晶体生长和镀层中SiC含量等影响。结果表明:随着温度升高,Ni-SiC晶粒从无序取向渐变为(220)择优取向,到70℃时(220)面的晶面织构系数达到最大值;镀层中纳米SiC含量随着温度的升高先增大后减少,在60℃时达到最大值;纳米SiC微粒的加入可抑制镍晶的晶粒生长,从而细化晶粒,并使镍晶产生晶格畸变;Ni-SiC纳米复合镀层的表面形貌随温度的升高,表面颗粒更加细化和均匀。

铜基表面电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征

在纯铜板上制备了含有纳米SiC(60nm)及微米级SiC颗粒的镍基复合镀层,利用SEM和TEM观察了复合镀层的微观结构,用XRD和能谱仪对复合镀层进行物相分析,用显微硬度计测定镀层显微硬度,用快速磨损试验机测试了复合镀层的耐磨性能,用电化学测试仪(LK98BII)测定了复合镀层在3.5%NaCl溶液中的Tafer曲线。结果表明,加入纳米颗粒可使镀层形核晶粒更加均匀细化,且复合镀层具有很好的耐磨性能。获得纳米复合镀层的最佳工艺参数范围是:电流密度2～6A/dm2,温度30～60℃,pH=3.8～4.2,超声波分散辅助慢速机械搅拌,电解液中的纳米颗粒含量为10～20g/L.

40Cr钢汽车传动轴表面电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的研究

在以40Cr钢为基材的汽车传动轴表面制备出Ni-SiC纳米复合镀层,检测并分析了复合镀层的显微结构、硬度、抗磨损性能和耐腐蚀性能,并与40Cr钢基材进行了对比。结果表明,Ni-SiC纳米复合镀层主要由Ni、SiC相组成,其平均硬度约为558.4 HV,是40Cr钢硬度的1.5倍。镀层稳定时的摩擦因数维持在0.39左右,相比40Cr钢明显降低,镀层的腐蚀速率也明显低于40Cr钢。Ni-SiC纳米复合镀层能提高汽车传动轴的抗磨损性能和耐腐蚀性能。

Ni-SiC纳米复合镀层耐高温氧化性能的分析

对Watts镀镍层以及添加纳米SiC的复合镀镍层的耐高温氧化性能进行了比较分析。热重和差示扫描量热试验表明 ,添加纳米SiC并不能明显改善镀层的耐高温氧化性能 ,但添加 15g L的纳米SiC可以提高复合镀层晶面结构的热稳定性 ,将(111)晶面向 (2 0 0 )晶面转化的温度由原来的 32 5°C提高到 36 5°C。X射线衍射分析表明 ,添加纳米SiC会改变镀镍层的结晶取向 ,由原来以 (2 0 0 )为主 ,(111)为辅转变为以 (111)为主 ,(2 0 0 )为辅。经 4 0 0°C高温氧化处理后镀层的晶面结构以 (2 0 0 )为主 ,(111)为辅 ;经 80 0°C高温氧化出现氧化产物NiO和Fe3O4 。

脉冲电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的工艺及性能

采用脉冲电沉积技术在铜基表面制备Ni-SiC纳米复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度计及电化学测试,研究了纳米SiC微粒的质量浓度对复合镀层的表面形貌、组织结构、显微硬度以及耐蚀性的影响。结果表明:当纳米SiC微粒的质量浓度为6～9g/L时,制备的复合镀层组织细密,显微硬度最高可达7 730MPa,并且耐蚀性也有了较大的提高。

Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征

介绍了Ni-SiC纳米复合镀层的制备流程和其中各环节的技术要点,并借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对所制备的纳米复合镀层的微观结构、显微硬度和耐磨性进行表征。结果表明:采用优选的镀液配方和工艺参数组合,制备出结构紧致、性能优良的Ni-SiC纳米复合镀层。与Ni-SiC微米复合镀层相比,纳米复合镀层的相结构有所不同,出现(311)和(222)两个新晶面且在(111)和(200)晶面均呈现出择优取向,同时显微硬度和耐磨性也明显提高。

纳米TiC浓度对双脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层结构及性能的影响

研究了镀液中纳米TiC的添加量对双脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层结构及性能的影响。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌和物相进行了表征,并研究了镀层的表面粗糙度、显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明:当镀液中TiC浓度较低时,复合镀层表现为类似于纯Ni镀层的胞状沉积结构。当镀液中TiC浓度较高时,复合镀层表现为菜花状沉积结构。当纳米TiC浓度为8 g/L时,镀层表面致密性相对较高,Ni的衍射峰有明显的宽化现象。随着镀液中纳米TiC浓度的升高,复合镀层的磨损质量损失比表现为先下降后上升的趋势,当TiC浓度为8 g/L时,磨损质量损失比最小,为5.436%。当镀液中纳米TiC浓度为8 g/L时,镀层的自腐蚀电流密度最小,极化电阻值最大。结果表明双向脉冲电沉积制备Ni-TiC复合镀层镀液中最佳纳米TiC浓度为8 g/L。

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。

Ni-SiC纳米复合镀层腐蚀行为的研究

通过电化学阻抗谱测试技术初步确定制备具有较好耐腐蚀性能镀层的工艺参数。利用扫描电子显微镜观察镀层的表面形貌;借助浸泡实验、电化学阻抗谱、极化曲线等方法对比分析了Ni-SiC纳米复合镀层和纯Ni镀层在0.5 mol/L NaCl溶液和1 mol/L HNO_3溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,SiC纳米颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性能,且镀层耐腐蚀性能随镀层中SiC纳米颗粒含量的增加而提高。