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。

NiCo/纳米SiO_2复合镀层的耐腐蚀及其摩擦学性能研究

采用电沉积法在铜基底上沉积了NiCo/纳米SiO2复合镀层和NiCo合金镀层,用扫描电子显微镜、CHI660A电化学工作站及UMT-2M摩擦磨损测试机考查了镀层的表面形貌、磨损形貌、耐腐蚀性能及摩擦学性能.结果表明,纳米SiO2颗粒的加入抑制了NiCo晶体的增长,使得镀层中NiCo颗粒明显得到细化,镀层更加均匀致密;在相同的腐蚀和摩擦条件下,纳米复合镀层的耐蚀性、耐磨性能明显高于NiCo合金镀层;随着镀液中纳米颗粒悬浮量的增加,复合镀层的摩擦系数先降低后增大,当镀液中SiO2纳米颗粒含量为5 g/L时复合镀层的摩擦系数最小.

超声波辅助铁基体电沉积Zn-Ni-P/纳米ZrO_(2)复合镀层及性能研究

通过电沉积并辅助超声波振荡在铁基体上制备出Zn-Ni-P/纳米ZrO_(2)复合镀层。研究了镀液中ZrO_(2)颗粒浓度对复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量以及复合镀层表面形貌、相结构、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着镀液中ZrO_(2)颗粒浓度从5 g/L增加至30 g/L,ZrO_(2)颗粒含量呈现先升高后降低趋势,复合镀层的形貌特征发生变化,导致硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能存在差异,但不同复合镀层的相结构无明显差异,都含有单质Zn、Ni_(5)Zn_(21)和ZrO_(2)相。镀液中ZrO_(2)颗粒浓度为20 g/L时,复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量达到10.43%,该复合镀层的晶粒细小且结合紧密,表现出良好的致密性,硬度达到503.5 HV,平均摩擦系数和磨损失重仅为0.48和3.42 mg,电荷转移电阻和低频端阻抗值分别达到6.34×10^(3)Ω·cm^(2)和6.84×10^(3)Ω·cm^(2),其性能与Zn-Ni-P合金镀层相比显著提高。适当增加镀液中ZrO_(2)颗粒浓度有利于提高复合镀层中ZrO_(2)颗粒含量,使复合镀层的晶粒明显细化且致密性改善,具有较强的阻碍局部塑性变形和承载能力,并且能有效抑制电化学腐蚀,从而表现出更好的性能。

纳米SiO_2颗粒增强镍基复合镀层的组织与微动磨损性能研究

采用电刷镀技术在45#钢表面制备了纳米SiO2颗粒增强镍基复合镀层,用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察分析了复合镀层的表面形貌和微观组织形貌,用纳米压痕仪测试了复合镀层的微观力学性能,并采用PLINT型高温微动疲劳试验机考察了复合镀层在室温至500℃下的微动磨损行为.结果表明:纳米SiO2颗粒促进了镀层的晶粒细化,提高了镀层的力学性能,复合镀层的硬度和弹性模量分别比镍镀层提高了2.01GPa和5GPa,从而改善了镀层的微动磨损性能;复合镀层的耐磨性能约为镍镀层的2倍,这是由于纳米SiO2颗粒对复合镀层具有超细晶强化、硬质点弥散强化以及高密度位错强化机制所致.

镍磷纳米SiO_2化学复合镀层耐腐蚀特性研究

研究了镍 磷 纳米SiO2化学复合镀层的机理,用SEM和XRD等技术分析了复合镀层的微观结构,比较了传统的化学镀镍 磷层和纳米复合镀层的沉积速度和耐蚀性.结果表明,纳米SiO2颗粒的引入加快了化学镀层的沉积速度,在同等条件下可降低化学镀的反应温度,镀层在酸、碱、盐水溶液中表现出了良好的耐蚀性能.

电沉积技术制备纳米SiO_2/Ni复合镀层工艺的研究

利用电沉积方法制备了纳米SiO2/Ni复合镀层。研究了阴极电流密度、微粒浓度、pH值、搅拌方式和表面活性剂种类以及浓度等对镀层沉积速率的影响,为正确制定电镀工艺提供了依据。扫描电镜观察表明,纳米微粒的加入增加了镀层表面的不工整性。

电沉积技术制备Ni-纳米SiO_2复合镀层的研究

用电沉积方法制备了镍-纳米氧化硅复合镀层。研究了阴极电流密度、纳米SiO2微粒质量浓度、pH值、搅拌方式和表面活性剂种类以及质量浓度等对镀层中SiO2含量的影响,确定了可获得一定纳米氧化硅含量的复合镀工艺参数范围。并用扫描电镜观察了所获镀层的表面形貌。

纳米SiO_2/Cu复合镀层的制备和组织性能研究

采用铜和纳米SiO2 粉末的复合电沉积方法 ,在 4 5钢板表面获得了厚度 0 .1～ 0 .2mm的Cu/SiO2 复合镀层 ,并应用扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计、磨损试验机等对复合镀层的微观组织结构和性能进行了分析研究。结果表明 :在实验进行的工艺范围内 ,可获得表面平整、光滑、SiO2 微粒均匀分布且与基体具有良好结合的复合电沉积层 ;复合镀层具有良好的硬度和耐磨性能 ;随镀覆时间的增加 ,复合镀层中的微粒粒度增加 ,并先沉积的粒子为核心而长大。

纳米SiO_2粒子/镍基复合镀层腐蚀行为

将纳米SiO2粒子通过超声分散引入到化学镀Ni-P合金镀液中,在碳钢基体表面共沉积得到纳米SiO2粒子/镍基复合镀层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对Ni-P镀层和纳米SiO2粒子/镍基镀层的微观结构形貌进行了分析;采用失重法和电化学方法研究了纳米SiO2粒子/镍基复合镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,纳米SiO2粒子/镍基复合镀层仍是非晶态,纳米SiO2粒子的加入提高了镀层的致密性,提高了镀层的耐腐蚀性能。

纳米SiO2／Ni基复合镀层的研究现状与展望

介绍了纳米复合镀的特点,阐述了纳米SiO2/N i和纳米SiO2/N i-P复合镀层的研究现状,主要就纳米SiO2对复合镀层性能的影响进行了说明,分析了复合镀层的表面形貌和能谱数据,举例说明了纳米SiO2复合镀层在实际中的应用,并对纳米复合镀层的发展前景进行了展望。

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。

纳米SiO_2/Ni基复合镀层的微拉伸特性研究

采用电刷镀技术在65Mn钢材上制备了纳米SiO2/Ni基复合镀层。通过在扫描电镜下的微拉伸试验来测定纳米复合镀层的应力-应变曲线,同时获得纳米复合镀层的裂纹形成和扩展的动态数据,并对裂纹扩展表现进行观察。结果表明,与普通镍镀层相比,纳米SiO2/Ni基复合镀层在表面组织细化的同时,改善了与基体的结合力。纳米SiO2复合镀层的抗拉强度明显高于普通镀层。300℃回火时的纳米复合镀层的抗拉强度增加幅度最大可以达到100%。纳米SiO2有效阻碍了裂纹的扩展,裂纹的扩展速度明显下降。这些性能改善的主要原因是纳米SiO2颗粒在复合镀层中的强化作用。

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。

脉冲时间对Ni-W-P-CeO_2-SiO_2纳米复合镀层特性的影响(英文)

采用方波脉冲电流电沉积了含有CeO2、SiO2纳米颗粒掺杂的Ni-W-P合金镀层。在脉冲峰值电流密度恒定(30A/dm2)下,研究了脉冲导通时间和脉冲关断时间对纳米复合镀层特性的影响,采用化学组成、显微硬度和微观组织进行表征。结果表明:通过Ni、W、P和CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了具有细晶结构的Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层。当脉冲导通时间和脉冲关断时间均控制在100μs时,纳米复合镀层显微硬度最高,为6890MPa。当脉冲关断时间控制在1000μs时,纳米复合镀层晶粒尺寸随脉冲导通时间(100～400μs)的增加而降低,但若脉冲导通时间(400～1000μs)继续增加,晶粒尺寸又开始增大。当脉冲导通时间控制在100μs时,增加脉冲关断时间(100～4000μs),纳米复合镀层晶粒尺寸增大。

复合镀层中纳米SiO_2含量的测定方法研究

纳米复合镀层中纳米粉体含量的测定目前主要采用重量法和表面能谱分析法,而这2种方法都存在较大的局限性。提出采用紫外-可见分光光度法测定复合镀层中纳米SiO2的含量。以pH=1的HNO3溶液、NiSO4 HNO3溶液、CuSO4 HNO3溶液、ZnSO4 HNO3分别作为空白液来模拟复合镀层的溶解液。通过试验确定了测定波长,试验发现测定的标准曲线线性都非常理想。采用该法与重量分析法分别测定了待测液中纳米SiO2的含量,并对其误差进行了比较,结果表明该法的准确度高,其平均相对误差(1 05%)远远小于重量分析法,而且更省时。

Ni-W/SiO_2纳米复合镀层的制备与性能研究

采用电沉积的方法制备了Ni-W/SiO2纳米复合镀层,研究了镀液中SiO2纳米微粒的添加量和电流密度对镀层中微粒含量的影响,通过扫描电镜观察了Ni-W/SiO2纳米复合镀层的表面形貌。研究发现,纳米复合镀层的硬度随着镀层中SiO2纳米微粒含量的增加而提高。通过测量Ni-W/SiO2纳米复合镀层在NaCl溶液中的阳极极化曲线发现纳米复合镀层的耐蚀性能要优于合金镀层。

SiO_2纳米粒子对高速电喷镀镍基PTFE复合镀层的影响

利用自制高速电喷镀装置制备镍基纳米PTFE和SiO2粒子复合镀层;研究了复合镀层表面形貌、微观组织、结合强度、耐蚀性等受SiO2纳米粒子影响的规律。结果表明:加入纳米SiO2粒子,减缓了沉积速率,有较强的细化晶粒作用。加入1.0～1.5g/L纳米SiO2粒子时镀层截面的硬度升高,加入2.0～2.5g/L纳米SiO2粒子时镀层的结合强度较高;但降低镀层的耐蚀性。

Cu—P—Zn_3(PO_4)_2((ZnSiO_3)纳米复合材料镀层的制备和性质

通过正交试验选择制备Cu—P—Zn3(PO4)2(ZnSiO)3纳米复合材料镀层的最佳溶液组成及条件,得到光亮,致密且孔隙率低的镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察其外貌:硬度仪测定其硬度:称重法测定其厚度:5%NaCl加速腐蚀试验、常温氧化试验、孔隙率试验等多种方法测定其耐腐蚀性能。结果表明:纳米微粒的存在提高了Cu—P化学镀层的耐腐蚀性能。

纳米铜对电刷镀n-SiO2／Ni复合镀层接触疲劳性能的影响

采用电刷镀技术制得了含n-SiO2纳米颗粒的复合镀层，测试了镀层的抗接触疲劳性能，探讨了在镀液中加入纳米铜颗粒对镀层抗接触疲劳性能的影响。结果表明，n-SiO2／Ni复合镀层寿命可达到百万次；在镀液中加入纳米铜后，镀层接触疲劳寿命大幅度降低。失效分析表明，加入纳米铜后镀层寿命之所以降低，是因为其镀层呈连续的层状分布，疲劳裂纹在层间萌生并沿层间扩展，最后发生断裂。

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。