不同荷电类型表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍包覆影响和机制

采用金属层包覆硬质合金喷涂粉体是抑制热喷涂粉体中碳化物硬质相脱碳、提高沉积粒子浸润性、减少涂层孔隙缺陷的一种有效手段,然而如何获得连续致密且厚度可控的金属包覆层仍缺乏系统研究。对比研究阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和溴代十六烷基吡啶(HPB)、非离子型Triton X-100以及阴离子型十二烷基磺酸钠(SDS)等三种荷电类型表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍包覆层形成的影响作用。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)对镀镍前后WC-10Ni粉体的表面形貌和元素分布进行表征,基于EDS元素分布图像的统计方法定量评价粉体表面镍包覆层的完整性和均匀性;分析三类表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍的固-液界面吸附行为、粉体表面电荷状态及其对Ni^(2+)还原过程的影响。研究结果表明,适当浓度的阴离子型表面活性剂SDS或非离子型表面活性剂Triton X-100改善了WC-10Ni粉体表面镀层的完整性和均匀性,而阳离子型CTAB和HPB则阻碍Ni^(2+)的迁移、吸附和金属Ni的形核和生长,不利于WC-10Ni粉体表面Ni层的均匀沉积。在较低的沉积温度下,Ni层的沉积速度与沉积均匀性之间达到平衡,进一步促进了WC-10Ni粉体表面完整均匀Ni层的形成。