石墨烯-镍磷化学复合镀层磨蚀性能及机理研究

在45钢上制得石墨烯-镍磷化学复合镀层,工艺条件为:硫酸镍30 g/L,次磷酸钠25 g/L,乙酸钠15 g/L,柠檬酸钠15 g/L,乳酸25 mg/L,醋酸铅15 mg/L,石墨烯0、50、100、150、200或250 mg/L,石墨烯与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的质量比2∶1,pH 4.6,温度85℃,超声波功率350 W,时间2 h。利用改装的UMT-3型多用途摩擦磨损试验机在3.5%NaCl溶液中进行磨蚀实验,研究复合镀层在磨蚀过程中的开路电位变化及摩擦学性能,然后对其腐蚀磨损交互作用进行分析。结果表明:随着镀液中石墨烯添加量的增加,石墨烯-镍磷复合镀层的摩擦因数先减小后增大,石墨烯添加量为100 mg/L时制得的复合镀层耐磨蚀性能最优。在磨蚀过程中,纯磨损以及磨损与腐蚀的交互作用是导致镀层质量损失的主要原因,两者共占到镀层总质量损失的99%左右。腐蚀对磨损的促进作用非常大,占到两者交互作用的93%以上。

镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷复合镀层组织性能的影响

目的通过研究镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷复合镀层组织性能的影响,开发并提升工业应用价值较高的非晶态镍-磷镀层。方法采用镁硼硅晶膜改性处理技术,在45#钢基材上制备Ni-P化学镀层,通过扫描电子显微镜等设备,检测处理后镀层的微观形貌、组织结构和耐磨耐蚀性能,结合镁硼硅水体活化表征,分析镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷镀层的强化机理。结果相比传统的Ni-P镀层,镁硼硅改性晶膜处理的Ni-P镀层表面平整,分布均匀,表面致密度明显提升,摩擦因数减小了约32%,腐蚀电位正移221 mV,腐蚀电流为原来的1/2,腐蚀质量损失速率明显较低,耐腐蚀性能更为优异。经过镁硼硅改性晶膜处理的水体分子团明显减小,活性提升,这说明经过处理后的水体易于溶解来自复合陶瓷中的硅石和硼素等物质,在Ni-P镀层形成致密的晶膜,提高镀层的综合防护性能。结论经过镁硼硅晶膜改性处理后,Ni-P镀层表面致密度和耐磨耐蚀性能有了明显的提升,具有更为宽广的工业应用价值。