Ni-SiO_2纳米微粒复合镀层的电沉积及其耐蚀性研究

采用控电流电沉积技术以铜为基体制备了Ni-SiO2纳米微粒复合镀层。通过改变镀液中SiO2纳米微粒的质量浓度,考察了其对镀层中SiO2微粒的质量分数、电沉积速率及镀层耐蚀性能的影响,对纯镍镀层与Ni-SiO2纳米微粒复合镀层的耐蚀性进行了比较。研究了阴极电流密度对复合镀层耐蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜对镀层形貌进行了分析。结果表明,通过改变ρ(SiO2),可以调节Ni-SiO2复合镀层的组成、电沉积速率和耐蚀性能。当ρ(SiO2)为10～15g/L且电流密度为1A/dm2时,复合镀层具有较好的耐蚀性能。相对于纯镍镀层,Ni-SiO2纳米微粒复合镀层具有更好的耐蚀性,其表面更致密、平整。

(Ni-P)-纳米TiO_2微粒化学复合镀层的摩擦特性

通过对化学镀 Ni- P合金、化学复合镀 ( Ni- P) -微米 Si C微粒复合镀层和化学复合镀 ( Ni- P) -纳米 Ti O2 微粒复合镀层研究与比较 ,探讨了化学复合镀 ( Ni- P) -纳米 Ti O2 微粒复合镀层的摩擦学特性。研究发现化学复合镀 ( Ni- P) -纳米 Ti O2 微粒复合镀层由于其良好的组织与性能 ,滑动磨损过程中具有低的摩擦系数和高的耐磨性。

工艺参数对Ni-ZrO_2纳米微粒复合镀层性能的影响

采用脉冲电源,在铜表面制备了复合镀层,研究了占空比、镀液中ZrO2纳米微粒添加量和脉冲频率对复合镀层的硬度、沉积速率和耐蚀性的影响。结果表明,随脉冲占空比的增加,镀层硬度、沉积速率和耐蚀性能均呈现先增大后减小的趋势;ZrO2纳米微粒的增加使镀层硬度增加,而沉积速率和耐蚀性能为先增大后减小;随脉冲频率的增加,镀层硬度、沉积速率及耐蚀性能均增加。最佳工艺参数应控制占空比为50%、ZrO2纳米微粒质量浓度9g/L、脉冲频率2000Hz。

纳米微粒α-Al_2O_3化学复合镀层分形特性探讨

介绍了纳米微粒α－Ａｌ２Ｏ３化学复合镀层的制备过程及其对镀层硬度、分维度随镀复时间变化的测量结果、并应用分形理论对实验结果给予解释。

(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-ZrO_2纳米微粒复合镀层性能研究

采用正交试验对Ni-ZrO2纳米微粒复合电镀中影响镀层硬度和耐蚀性等性能的电流密度、镀液温度、极间距、ZrO2纳米微粒质量浓度等因素进行了实验研究,并测定了镀层的形貌、结构、硬度、耐蚀性和结合强度。结果表明Ni基纳米微粒ZrO2复合电镀可以改变镀层的硬度及耐蚀性,且有较好的结合强度。实验研究条件下最优工艺条件为:θ为40℃J、κ为3 A/dm2、极间距12 cm、ρ(ZrO2)为12 g/L。在此工艺条件下可以获得质量良好的纳米微粒复合镀层。

汽车零件冲压模具用导柱表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的耐磨性能

为提高汽车零件冲压模具用导柱表面的耐磨性能,在导柱基材20Cr钢表面电沉积Ni-SiO_2纳米复合镀层。利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜观察分析复合镀层的表面形貌、元素组成和显微组织,并利用显微硬度计和摩擦磨损试验机检测纳米复合镀层的硬度和耐磨性能。结果表明:纳米复合镀层的形貌质量较好,组织致密,平均晶粒尺寸为(50~100)nm;主要含Ni、Si、O等元素,其中SiO_2的质量分数约为7.8%;平均硬度约为660HV,是20Cr钢的1.1倍;耐磨性能优于20Cr钢,平均摩擦因数约为0.4,是20Cr钢平均摩擦因数的3/4。纳米复合镀层能够为20Cr钢提供有效的表面磨损防护,将纳米复合镀层用在汽车零件冲压模具用导柱上可提高导柱表面的耐磨性能。

Zn-TiO_2纳米微粒复合镀层中TiO_2共析量的测定

在硫酸介质中，Ti^4＋与H2O2生成桔黄色络合物，选出最佳测定波长为400nm；研究了酸度、显色剂用量、显色时间及共存离子对测定结果的影响。结果表明，钛在0～10．5μg／mL范围内遵守朗伯比尔定律，其表观摩尔吸光系数为1．73×10^3L／（mol·cm）。此方法简便、准确，用于锌基TiO2纳米微粒复合镀层中TiO2共析量的测定是可行的。

纳米微粒Ni-ZrO_2复合镀层电镀液的制备

选用ZrO2纳米粉,分别采用调节pH值、加入非离子型表面活性剂和离子型复杂大分子表面活性剂制备纳米微粒Ni-ZrO2复合镀层电镀液。研究发现在pH=3时,通过加入一定量的离子型复杂大分子表面活性剂可以得到高分散、高稳定的复合电镀液。

涤纶织物化学复合镀(Ni-P)-SnO_2纳米微粒复合镀层

采用化学镀技术,实现了涤纶织物表面(Ni-P)-SnO2纳米微粒复合镀,借助扫描电镜、X-射线能谱仪、X-射线衍射分析仪和热质量分析仪对镀层表面形貌、成分以及热性能进行了分析,并对(Ni-P)-SnO2复合镀层的电磁波屏蔽和耐磨性能进行了测试。结果表明,经过(Ni-P)-SnO2纳米微粒复合镀之后,涤纶织物的起始热分解温度有所下降。镀层的均匀性和致密性对电磁波屏蔽性能影响显著。SnO2纳米颗粒对镀层表面起到了很好的增强改性作用,但由于镀层和纤维表面的结合力变差,因此织物耐磨性反而下降。

超声波辅助射流电沉积Ni-W-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层工艺参数优化及性能研究

为提高农机部件表面耐磨性能,采用超声波辅助射流电沉积方法制备Ni-W-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层。利用JMP软件中预制的响应曲面刻画器、等高线刻画器及预制刻画器分析不同工艺参数(射流速率、Al_(2)O_(3)纳米粒子含量及超声波功率)间交互作用对纳米复合镀层显微硬度的影响,确定最佳工艺参数组合。为验证制备NiW-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层最优工艺参数组合,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、显微硬度计及摩擦磨损试验机等设备,测试不同工艺参数组合下制备的纳米复合镀层表面形貌、组织结构及性能。结果表明:射流速率、Al_(2)O_(3)纳米粒子含量、超声波功率、二次交互项及二次幂项均对纳米复合镀层显微硬度影响较为显著。经JMP软件优化后的制备工艺参数组合为:射流速率3.71 m·s^(-1),Al_(2)O_(3)纳米粒子含量15.38 g·L^(-1),超声波功率210 W。最优工艺参数组合制得纳米复合镀层具有表面形貌致密、晶粒细化程度高、显微硬度大(724.9 HV)、摩擦系数及磨损量低等特点。

(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。

超声辅助电沉积制备Ni-SiO_2纳米复合镀层及耐蚀性能研究

利用超声辅助直流电沉积制备了Ni-SiO_2纳米复合镀层。采用X-射线衍射和扫描电镜对复合镀层的微观组织和表面形貌进行了表征;利用电化学工作站,研究了不同纳米SiO_2浓度下复合镀层在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性能;利用接触角测量仪测量了接触角。结果表明,纳米SiO_2颗粒的加入,改善了镀层的表面形貌,提高了镀层的耐蚀性能。当镀液中的纳米SiO_2颗粒质量浓度达到5 g/L时,其表面形貌致密,接触角最大,耐蚀性能最佳。

纳米ZrO2微粒对电沉积Ni基复合镀层性能的影响

在磁场-超声复合作用下,用脉冲电沉积方法,在黄铜基体表面制备Ni-ZrO2复合镀层,研究镀层的显微组织、结合力和耐腐蚀性能。结果表明:加入纳米ZrO2微粒,提供更多的异质成核点,使复合镀层表面均匀致密、晶粒细化。纳米粒子添加量为10 g/L时,复合镀层晶面择优取向被抑制,晶粒生长趋于各向同性;晶粒尺寸和显微硬度分别为17.98 nm和417HV,较纯镍镀层的晶粒尺寸减小9.42%,显微硬度提高17.13%;复合镀层结合力最大,为1913.2 MPa;极化曲线和阻抗曲线都表明复合镀层具有最好的耐腐蚀性。

纳米SiO_2微粒对Ni-P-纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响

采用化学镀方法在Q235钢表面制备了Ni-P-纳米SiO_2复合镀层,并研究了纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-P-纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响。结果表明:在0~4.0g/L范围内,随着纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Ni-P-纳米SiO_2复合镀层表面胞状结构的尺寸逐渐减小,镀层更加致密,硬度逐渐提高。在10%的H2SO4溶液和10%的NaCl溶液中腐蚀后,Ni-P-纳米SiO_2复合镀层的腐蚀速率比Ni-P合金镀层的腐蚀速率低,耐蚀性更好。

汽车用AZ91D镁合金表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的制备与研究

为改善和提高汽车支架类零件常用的AZ91D镁合金表面耐蚀性能,采用两步法在其表面电沉积Ni-SiO_2复合镀层。设计了正交试验,以SiO_2质量分数和表面粗糙度作为评价指标,运用正交试验法确定了施镀工艺参数的影响主次顺序,并得到最优施镀工艺参数为:镀液中SiO_2颗粒质量浓度20 g/L、电流密度8 A/dm^2、超声波功率300 W、镀液温度55℃。结果表明:采用最优施镀工艺制备出Ni-SiO_2纳米复合镀层,其表面平整、致密,腐蚀均匀,腐蚀速率为65 g/(m^2·d),明显低于镁合金基体的96 g/(m^2·d)。Ni-SiO_2纳米复合镀层能够提供有效的表面防护,改善和提高镁合金耐蚀性能。

纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层组织和性能的影响

采用碱式化学镀方法在Q235钢表面制备了Ni-Zn-P合金镀层和Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层。研究了硫酸锌、硫酸铵及柠檬酸钠的质量浓度对Ni-Zn-P合金镀层组织的影响,并研究了纳米SiO_2微粒的质量浓度对Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层性能的影响。通过单因素试验确定的化学镀Ni-Zn-P合金镀层的最优工艺条件为:硫酸锌0.5g/L,硫酸铵40g/L,柠檬酸钠50g/L,硫酸镍27g/L,次磷酸钠16g/L,pH值9.0,温度85℃。当纳米SiO_2微粒的质量浓度为1.0g/L时,NiZn-P/纳米SiO_2复合镀层表面光滑平整,组织均匀致密。随着纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层的硬度逐渐提高。Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层比Ni-Zn-P合金镀层更耐Cl-和碱性溶液腐蚀,而且在纳米SiO_2微粒的质量浓度为1.0g/L时,Ni-Zn-P/纳米SiO_2复合镀层的腐蚀速率最低。

Ni-SiC和Ni-SiO_2复合镀层性能的研究

对Ni SiC、Ni SiO2 复合镀层在 5 %NaCl+0 .5 %H2 O2 溶液中的腐蚀性能 ,80 0℃高温下的抗氧化性能以及导热性能进行了研究。并利用扫描电镜 (SEM)对镀层微观组织形貌进行了观察和分析。实验结果表明 :与Ni SiC复合镀层比较 ,Ni SiO2 复合镀层在 5 %NaCl+0 .5 % /H2 O2 溶液中以及在 80 0℃高温环境中 ,均表现出较好的耐蚀和抗氧化能力 ;而Ni SiC复合镀层的导热性则明显强于Ni SiO2 ,两者的导热系数随时间延长均略有减少。文中对产生这些性能差异的原因进行了初步的探讨与分析。

脉冲复合电镀(Ni-P)-纳米微粒SiO_2工艺

采用脉冲电流,制备(Ni-P)-纳米SiO2复合镀层。通过正交试验设计的方法,重点考察了脉冲平均电流密度、脉宽、占空比、搅拌方式及纳米SiO2的添加量对镀层沉积速率、镀层硬度以及镀层中SiO2质量分数的影响,从而遴选出最佳的电镀工艺。同时,对脉冲电镀与直流电镀进行了比较。

超声条件下脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的高温抗氧化性

在脉冲电沉积过程中通过施加超声波制备Ni-CeO2纳米复合镀层,利用SEM、XRD等分析方法,研究Ni-CeO2纳米复合镀层的高温抗氧化性能。结果表明:共沉积的CeO2纳米颗粒使基质金属Ni的晶粒尺寸减小,而超声波的引入进一步促使晶粒细化;弥散分布在镀层中的CeO2纳米颗粒有效降低纳米复合镀层氧化质量的增量;纳米颗粒以及超声波的晶粒细化作用均显著提高纳米复合镀层的高温抗氧化性能;与无超声作用相比,超声条件下脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层晶粒细小、氧化质量的增量少;在CeO2添加量为40g/L时,所制备的纳米复合镀层的高温抗氧化性能最高。