化学镀Ni-Cu-P合金镀层

研究了化学镀镍-铜-磷镀液的组成、pH、温度等工艺参数对化学镀镍-铜-磷镀层镀速和组织性能的影响。通过透射电子显微镜和显微硬度仪等仪器对镀层的组织性能进行研究,从而得到组成与工艺对于镀层组织性能的影响规律,结果表明当热处理温度在400℃时,镀层的显微硬度最高,可以达到1080 HV。

铀表面Cu、Ni-P/Cu镀层研究

用循环Ar+轰击 磁控溅射离子镀(MSIP)和化学镀分别在U表面上沉积Cu、Ni P/Cu,并采用俄歇电子能谱仪(SAM)、扫描透射电镜(STEM)、电化学实验,研究了其表面、剖面形貌和耐蚀性能,以及U基和镀层界面。结果表明:U上循环Ar+轰击 磁控溅射离子镀Cu结晶细密,界面存在较宽的原子共混区,U表面先溅射沉积Cu镀层,再化学镀非晶态Ni P镀层,能够有效地改善镀层的结合强度。

非晶态Ni-Cu-P合金镀层的结构及性能研究

研究了化学镀Ni-Cu-P非晶态合金镀层的成分，结构、硬度及形貌等性能．研究结果表明：镀层中铜含量随着镀液中硫酸铜浓度的增加而提高，镍、磷含量随着镀液中硫酸铜浓度的增加而降低。由于铜具有优先析出的特征，导致合金镀层中Cu／Ni质量比远高于镀液中Cu^2＋／Ni^2＋质量比．在镀态下，Ni-Cu-P合金镀层为含铜、磷原子的镍基饱合固溶体．X-ray衍射表明：在镀态下及300℃以下热处理时，Ni-7．929％Cu-8．227％P（质量分数）合金镀层为非晶态结构，经400℃热处理后，开始有热力学平衡相Ni3P和Cu3P析出，合金镀层已转为晶态结构．Ni-7．929％Cu-8．227％P合金镀层的硬度随热处理温度的升高而增加，在400℃时，硬度达到最大值（845HV），热处理温度继续升高，合金镀层的硬度反而下降．

Ni-P镀层对Cu/Al钎焊界面结构及性能的影响机制

为了研究Ni-P镀层对Cu/Al异种金属钎焊界面反应的影响,首次采用Zn98Al和BAl67CuSi两种钎料对含/不含Ni-P镀层的T2紫铜与3003铝合金进行了高频钎焊,获得4种不同的钎焊接头,分别对接头Cu侧界面结构、抗剪强度、断口形貌、显微硬度及弯曲形貌进行了系统研究,并与无镀层接头进行对比.结果表明,T2表面镀覆Ni-P后,Cu/Zn98Al/Al接头中Cu基体/钎缝界面结构由扩散层+8.8μm厚的Cu_(3.2)Zn_(4.2)Al_(0.7)化合物转变为1.5μm厚的Al3Ni化合物,而Cu/BAl67CuSi/Al接头中Cu基体/钎缝界面结构由扩散层+15μm厚CuAl_(2)转变为1.8μm厚Cu_(3)NiAl_(6);与无镀层接头相比,镀覆Ni-P后,Cu/Zn98Al/Al接头强度略有上升,Cu/BAl67CuSi/Al接头强度略有下降,但两种接头的韧性均明显增强,力学性能试验结果与接头Cu侧界面微观组织转变规律相符.最后建立了Cu/Al接头的界面反应模型,并阐明了Ni-P镀层对Cu/Al接头界面结构和力学性能的影响机制.

Ni60/Cu定向结构涂层在不同浓度H_(2)SO_(4)中的耐蚀性能

为了研究Cu元素对Ni基合金定向结构涂层耐腐蚀性能的影响,向Ni60合金粉末中添加了5%Cu(质量分数,下同),制备了定向结构Ni60/Cu复合涂层。采用电化学试验和浸泡试验,评估了涂层在不同浓度H_(2)SO_(4)溶液中的电化学腐蚀特性和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在不同浓度H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为。结果表明,涂层在不同浓度H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀均表现为活化-钝化-过钝化的过程,电化学阻抗谱在整个时间常数内具有典型的容抗特征,H_(2)SO_(4)溶液浓度从5%增至80%时,电荷转移电阻先减小后增大,涂层的耐腐蚀性呈现先降低后升高的趋势。随着H_(2)SO_(4)溶液浓度的增加,涂层表面的腐蚀程度先加剧后逐渐减缓,且在H_(2)SO_(4)溶液浓度为40%时,腐蚀电位移至最负,腐蚀电流密度增至最大。但在H_(2)SO_(4)溶液浓度达到80%时,涂层表面伴有致密均匀的主要由NiO、Cr_(2)O_(3)以及Cu_(2)O等组成的腐蚀反应钝化膜生成,这些反应钝化膜在涂层表面有效地阻止了H_(2)SO_(4)溶液的进一步渗透,使得涂层在高浓度硫酸中表现出良好的耐蚀性能。

Cu含量对Ni基定向合金涂层组织与摩擦学性能的影响

采用火焰喷涂+感应重熔+强制冷却复合技术制备了Cu添加的Ni60/Cu定向结构复合涂层。研究了Cu含量对Ni60/Cu定向结构涂层微观组织、物相演变、微观硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明:在定向结构涂层形成过程中,Cu元素持续向晶粒内部扩散,导致涂层随着Cu含量增加,硬度持续降低。Cu含量对涂层显微组织产生重要影响,当Cu含量为15%时,涂层定向结构组织呈垂直于界面生长特征,微观结构细密规整。当Cu含量为15%时,涂层以磨粒磨损为主,显示出最低的摩擦系数和最小的磨损率,充分发挥了Cu元素的减摩效果,但过量的Cu元素添加反而使涂层耐磨性能变差。

两种不同晶体结构的镍-钴合金镀层的制备及表征

采用直流电沉积方法,在氨基磺酸盐镀液中,通过调整氨基磺酸钴的质量浓度制备了两种不同晶体结构的镍-钴合金镀层,分别记为镍-钴合金镀层A和镍-钴合金镀层B。对两种不同的镍-钴合金镀层的结构进行了表征,并根据相关计算公式得到了晶粒尺寸和点阵常数。结果表明:镍-钴合金镀层A是单一的面心立方结构,而镍-钴合金镀层B是密排六方结构,两者的XRD图谱存在很大差异;与镍-钴合金镀层A相比,镍-钴合金镀层B的晶面择优取向程度较高,平均晶粒尺寸更小,各晶面所对应的点阵常数基本上都增大。

直流与脉冲电沉积Ni-Cr合金镀层的结构及耐蚀性

用直流电沉积(DC)、脉冲电沉积(PC)技术在低碳钢表面制备Ni-Cr合金镀层,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等方法,研究了电沉积方式对合金镀层晶粒结构和表面形貌的影响;用浸泡法和电化学极化法测试了合金镀层在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的耐蚀性。结果表明,电沉积方式对镀层结构和性能有较大影响:PC方式得到的合金镀层,其纳米晶尺寸更小(由45 nm减小为26 nm),镀层表面致密性更高;表现在性能上,与DC相比,PC合金镀层的显微硬度更大(由7000 MPa增加到8250 MPa),耐蚀性更好(自腐蚀电位由–0.624V正移到–0.477 V,腐蚀电流密度由1.911×10^(-4)A/cm^2减小到2.587×10^(-5) A/cm^2)。