镀液中石墨烯含量对镍–磷–石墨烯化学复合镀层耐磨性的影响

将石墨烯(50~250mg/L)加入传统的化学镀Ni–P合金镀液(由30g/LNiSO_4·6H_2O、25g/LNaH_2PO_2·H_2O、15g/L乙酸钠、15g/L柠檬酸钠、25mg/L乳酸和15mg/L醋酸铅组成,pH=4.3~5.1)中,在45钢表面得到Ni–P–石墨烯化学复合镀层。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了从不同石墨烯质量浓度的镀液中所得Ni–P–石墨烯复合镀层的表面形貌和结构,采用多功能材料表面性能测试仪考察了复合镀层的耐磨性。结果表明,所得Ni–P–石墨烯化学复合镀层为非晶态结构。当镀液中石墨烯的质量浓度为100mg/L时,Ni–P–石墨烯复合镀层的表面平整、均匀、致密,耐磨性最优。     

电刷镀镍–石墨烯复合镀层的制备及导热性能

采用电刷镀技术在45钢表面制备了镍-石墨烯(GE)复合镀层。镀液配方和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 220 g/L,CH_3COONH_4 40 g/L,(NH_4)_3C_6H_5O_7 45 g/L,GE 0.5 g/L,NH_3·H_2O 100~130 mL/L,十二烷基硫酸钠适量,pH 7.3~7.5,电压+12 V,镀笔速率10~12 m/min,时间5 min。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)和激光热导仪表征了Ni–GE复合镀层的微观结构、GE分布和导热性。与纯Ni镀层相比,Ni–GE复合镀层更致密,晶粒尺寸更小。复合电刷镀Ni–GE层的沉积速率(8.4μm/min)低于电刷镀Ni层的沉积速率(10.4μm/min)。Ni–GE复合镀层在25℃与100℃下的热导率较Ni镀层分别提高了11.5%和25.8%,导热性更优。     

电镀制备镍–碳化钨复合电极及其抗电蚀性能

采用复合电镀工艺在纯铜棒表面制备了Ni–WC复合镀层。镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 250~300 g/L,NiCl_2·6H_2O 40~50 g/L,H_3BO_3 30~45 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,WC微粒(平均粒径400 nm)25~45 g/L,温度30~50°C,电流密度2.0~4.0 A/dm2,时间4 h。研究了WC添加量、阴极电流密度及镀液温度对Ni–WC复合镀层的WC含量和显微硬度的影响。WC添加量为35 g/L,镀液温度为40°C和阴极电流密度为3.0 A/dm~2,所得Ni–WC复合镀层的厚度为103μm,WC质量分数为29.95%,显微硬度为322.4 HV。分别采用Ni–WC复合电极、纯铜电极和纯镍电极为工具电极,对W_7Mo_4Cr_4V_2Co_5高速钢进行电火花加工。结果表明,最佳工艺下制备的Ni–WC复合电极的损耗率分别为纯铜电极和纯镍电极损耗率的72%和62%。     

ZrO_2添加量对镍–钴–二氧化锆复合镀层微观结构和性能的影响

在由80 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、12 g/L Co(NH_2SO_3)_2·4H_2O和40 g/L H_3BO_3组成的基础镀液中加入ZrO_2纳米粒子(平均直径50 nm),通过超声辅助电沉积法制备了Ni–Co–ZrO_2复合镀层,工艺条件为:pH 4.0,电流密度5 A/dm~2,温度50℃,超声功率240 W,极间距40 mm。研究了ZrO_2添加量对Ni–Co–ZrO_2复合镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性和热稳定性的影响。ZrO_2纳米粒子的引入使所得复合镀层的表面更加平整、致密,镀层中Ni–Co合金的固溶体结构未发生变化,只是晶粒的择优取向和生长改变。当镀液中ZrO_2添加量为10 g/L时,所得Ni–Co–ZrO_2复合镀层具有较高的显微硬度以及较好的耐磨性和热稳定性。     

pH对脉冲电镀锌–镍–锰合金的影响

在Q235钢表面脉冲电镀Zn–Ni–Mn合金,镀液组成和工艺条件为:ZnSO_4·7H_2O 43.1 g/L,MnSO_4·H2_O 59.2 g/L,NiSO_4·6H_2O26.3 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 176.5 g/L,NH_4Cl 30 g/L,H_3BO_3 30 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)0.1 g/L,p H 4.5~6.0,温度30°C,平均电流密度30 m A/cm~2,脉冲占空比20%,脉冲周期1 ms,时间20 min。研究了pH对合金镀层元素组成、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随p H增大,沉积速率减小;镀层中锰含量升高,锌、镍含量降低;耐蚀性先增强后减弱。p H为5.0时,所得Zn–Ni–Mn合金镀层平整致密,Zn、Ni和Mn的质量分数分别为85.71%、5.03%和9.26%,中性盐雾试验96 h的保护等级为5级。与Zn–Ni合金镀层(Ni质量分数为12.88%)相比,Zn–Ni–Mn合金镀层的腐蚀电位正移了85 mV,腐蚀电流密度低了约2个数量级,耐蚀性更优。     

6063铝合金化学镀镍–磷合金镀层的性能

以6063铝合金为基体进行化学镀Ni–P合金镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 25~28 g/L,NaH2PO2·H2O 20~25 g/L,NH4HF2 20~23 g/L,CH3COONa·3H2O 15~20 g/L,C6H8O7 8 g/L,KIO3 0.1 g/L,温度(80±2)°C,pH 5.5~6.0,时间2 h。表征了Ni–P镀层的形貌、结构、结合力、孔隙率以及耐蚀性等性能。结果表明,Ni–P镀层表面致密,呈非晶态,厚度为15μm,显微硬度为476 HV,结合力良好,耐蚀性明显优于基体。     

2024铝合金直接化学镀镍工艺及镀层性能

以2024铝合金为基体，开发了环保的直接化学镀镍工艺。研究了前处理工艺、镀液pH和温度对化学镀镍的影响，得到较佳的工艺为：先采用10%(体积分数)盐酸+10 g/L Na₂Mo O₄溶液室温酸洗1～2 min，再采用10 g/L NaOH+25 g/L Na₂Mo O₄溶液室温活化5 min，最后采用由Ni SO₄·6H₂O 25 g/L、NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 15～20 g/L、丁二酸5～10 g/L和复合稳定剂3～5 mg/L组成的镀液在pH=4.4、温度为86℃的条件下化学镀Ni–P合金。在较佳条件下所得到的Ni–P合金镀层均匀致密，P质量分数为12.42%，为高磷非晶态合金镀层，结合力合格，显微硬度为498 HV，耐蚀性良好。     

温度对化学镀钯层性能的影响

以Nb49Ni25Ti26氢渗透合金或载玻片为基体,在不同温度下进行化学镀钯。化学镀钯液组成与工艺条件为:PdCl22g/LNaH2PO2·H2O10g/L,38%盐酸4mL/L,NH4Cl27g/L,28%氨水160mL/L,pH9.8±0.2,施镀时间2h。研究了镀液温度对镀速和Pd镀层表面形貌、耐蚀性及氢渗透性能的影响。结果表明,化学镀钯的最佳温度为60°C,此时镀速达到最大[为4.05mg/(cm2·h)],制备的Pd镀层均匀、致密,耐腐蚀性好,具有较强的氢渗透作用。     

高碳化硅含量的镍–钨–微米碳化硅复合电镀及其耐蚀性

采用电沉积法在铁片上制备Ni–W–微米SiC复合镀层。研究了微米SiC颗粒用量、pH、电流密度等工艺参数对复合镀层中SiC颗粒含量的影响,得到最优工艺为:NiSO_4·6H_2O 20 g/L,Na_2WO_4·2H_2O 50 g/L,Na_3C_6H_8O_7·2H_2O 50 g/L,微米SiC颗粒20g/L,pH7.0,电流密度2.5 A/dm~2。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和浸泡腐蚀试验表征了Ni–W–微米SiC复合镀层的晶相结构、表面形貌、元素组成和耐蚀性。采用红外光谱法初步探讨了SiC微米颗粒的沉积机理。结果表明,SiC微米颗粒在复合镀层中的质量分数可高达42.5%,SiC微米颗粒的存在能消除Ni–W合金镀层的裂纹,从而提高镀层对基体的保护能力。镀液中的阴离子可能对SiC微米颗粒的沉积过程有一定的影响。     

抗坏血酸对硫酸盐体系镍–铁合金镀液稳定性的影响

研究了抗坏血酸对硫酸盐体系电镀Ni–Fe合金镀液稳定性的影响,镀液(pH=4.2)组成为:NiSO_4·6H_2O 300 g/L,NiCl_2·6H_2O40 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.75 g/L,H_3BO_3 30 g/L,十二烷基磺酸钠8 mg/L,抗坏血酸0.00~0.15 g/L。结果表明,抗坏血酸可抑制镀液中Fe~(2+)的氧化。当抗坏血酸质量浓度为0.10 g/L时,镀液的稳定性最好,镀层的耐蚀性得到提高。     

pH对化学复合镀镍–磷–聚四氟乙烯性能的影响

考察了pH对45钢上化学复合镀Ni–P–聚四氟乙烯(PTFE)沉积速率和镀层孔隙率、磷含量、表面形貌、耐蚀性、显微硬度和摩擦因数的影响。镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 25 g/L,NaH_2PO_2·H_2O 30 g/L,无水乙酸钠20 g/L,柠檬酸20 g/L,硫脲2 mg/L,氟碳型表面活性剂18 mg/L,PTFE 1.0 g/L,温度85℃,时间1 h。pH为5.0时,沉积速率为15.93μm/h,所得为高磷(质量分数8.34%)复合镀层,其显微硬度为163.3 HV,摩擦因数0.25,能耐中性盐雾腐蚀24.5 h。     

酸性化学镀Ni-Cu-P工艺及性能研究

研究了酸性化学镀Ni Cu P镀液的pH值对镀层性能和镀速的影响。采用酸性镀液体系,通过正交实验,确定了化学镀Ni Cu P的工艺配方为:0 3g/LCuSO4·5H2O,25g/LNiSO4·6H2O,30g/L柠檬酸钠,20g/L络合剂,40g/L缓冲剂,25g/LNaH2PO2·H2O,0 16g/L稳定剂,θ80～85℃,pH值5～6,t为2h。通过X射线衍射实验研究了镀层的晶型结构,并对化学镀Ni Cu P镀层与Ni P镀层的极化行为进行了研究。结果表明:所得的化学镀Ni Cu P镀层为非晶态结构;其外观光亮,耐硝酸腐蚀时间大于800s,孔隙率为9级,镀速为8μm/h;Ni Cu P合金镀层比Ni P镀层具有更优异的耐蚀性能。     

电镀镍–钨–磷合金在海上平台输水管道系统中的应用

以海上平台输水管道系统用A106钢为基体电镀Ni–W–P合金。镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 100~200 g/L,Na_2WO_4·2H_2O 10~100 g/L,H_3PO_3 10~50 g/L,自制YC-5202添加剂10~40 m L/L,电流密度1~10 A/dm~2,pH 2~8,温度40~80°C。研究了热处理温度对合金镀层微观结构和显微硬度的影响,并表征了合金镀层的微观形貌、结合力、耐中性盐雾腐蚀、耐H_2S腐蚀和抗冲蚀性能。随热处理温度升高,镀层由非晶态转变为晶态,显微硬度先升高后降低。Ni–W–P合金镀层表面平整、致密,结合力良好,经720 h中性盐雾试验后的保护等级为10级,经168 h H2S腐蚀试验后的平均腐蚀速率为0.007 6 mm/a,仅发生轻度腐蚀;在冲蚀试验中的损耗速率为0.656 mg/(h·cm~2),比基材的损耗速率低70%。     

激光诱导ABS塑料表面化学镀镍–磷–铜合金及其电磁遮蔽性能

先在ABS塑料表面涂覆10 g/L NiSO_4·6H_2O+40 g/L NaH_2PO_2·H_2O混合溶液进行预活化,再采用光斑直径为1 mm和波长为450 nm的激光(功率1 W)在5 mm/s的速率下进行活化,最后在以下条件下化学镀Ni–P–Cu合金:Ni SO_4·6H_2O 28 g/L,CuSO_4·5H_2O 0.04 g/L,NaH_2PO_2·H_2O 20 g/L,乳酸20 g/L,CH_3COONa·3H_2O 15 g/L,硫脲0.9 mg/L,pH 5,温度80°C,时间30 min。激光活化后的ABS塑料表面形成了一层具有催化作用的活性镍微粒。随后化学镀所得Ni–P–Cu合金镀层均匀、致密,与基体间结合良好,电磁屏蔽性能满足军工技术的要求。     

金刚石表面镍镀覆量对电镀金刚石线锯性能的影响

先对金刚石进行化学镀镍,得到增重率分别为5%、10%、20%、30%、45%和60%的镀镍金刚石。随后以直径120μm的镀铜圆柱形琴钢丝作为基体,采用氨基磺酸镍为主盐的镀液(由80 g/L Ni(NH_2SO_3)2·4H_2O、30 g/L NiCl_2·6H_2O、3 g/L H_3BO_3和0.1 g/L十二烷基硫酸钠组成)依次进行预镀(1μm)、上砂镀(6μm)和加厚镀(6μm)。其中上砂镀是采用镀镍金刚石作为第二相进行镍-金刚石复合电镀。结果表明,选用增重率为30%的金刚石磨粒进行上砂镀时,所得金刚石线锯的表面形貌最佳,磨粒的沉积密度最高,切割性能最优。     

以磷酸盐–高锰酸钾体系化学转化作为前处理的AZ91D镁合金化学镀镍工艺

以磷酸盐–高锰酸钾体系化学转化膜作为化学镀Ni–P层和AZ91D镁合金基体之间的中间层,以取代传统的HF活化前处理。化学转化液组成和工艺条件为:KMnO4 31.6 g/L,Na3PO4·12H2O 0.5 g/L,CH3COONa·3H2O 4.1 g/L,CH3COOH10.0 g/L,室温,5 min。化学镀镍液组成和工艺为:NiSO4·6H2O20 g/L,NaH2PO2·H2O 20 g/L,C6H5Na3O7·2H2O 10 g/L,NH4F10 g/L,pH 8.0,80~85°C,2 h。分别采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等研究了Ni–P镀层的微观形貌、成分和结构,并采用电化学方法表征了Ni–P镀层的耐蚀性。结果表明,所得Ni–P合金镀层均匀、致密,厚度约为45μm,可显著提高基体的耐腐蚀性能。     

化学镀镍磷合金复合加速剂的研究

为了提高化学镀Ni–P合金的沉积速率,采用正交试验法研究了以乳酸为配位剂的复合加速剂。通过测定镀速、镀液稳定性、镀层孔隙率及耐盐雾腐蚀性能,得出最佳的复合加速剂配方为:20mL/L乳酸 8g/L丁二酸 3mL/L有机酸加速剂 4g/L钠盐加速剂。采用此复合加速剂,镀速达32μm/h,镀液在PdCl2加速试验中的稳定时间为7.49h,镀层孔隙率为0.09个/cm2,耐盐雾腐蚀时间达925h。     

钢铁全光亮化学镀镍–钨–磷合金工艺研究

为了提高Ni–P合金镀层的耐蚀性和表观质量,在化学镀Ni–P二元合金镀液的基础上加入钨酸钠,在钢铁上制备了Ni–W–P三元合金镀层。探讨了镀液主要成分和工艺条件对镀层外观质量及耐蚀性的影响,获得了较佳的工艺规范:硫酸镍25~35 g/L,钨酸钠55~65 g/L,次磷酸钠30~40 g/L,复合配位剂80~100 g/L,组合光亮剂5~10 mg/L,p H 8.5~9.0,温度80~90°C。检测了镀层的相关性能。结果表明,所制备的Ni–W–P合金镀层结晶细致,光亮度和结合力好,具有良好的装饰效果,耐蚀性优于化学镀Ni–P合金镀层。     

镁合金AZ91D化学镀前处理工艺的研究

通过正交试验研究了镁合金AZ91D化学镀酸洗液中各因素对试样表面状态、镀速、自腐蚀电流密度的影响,讨论了活化时间对基体表面状态的影响,测试了镁合金化学镀后的耐蚀性和耐磨性.得到了镁合金酸洗的最佳工艺:240 g/L CrO3,40mL/LHNO3(W=68%),酸洗时间30 S.最佳工艺所得镁合金AZ91D化学镀Ni-P镀层的耐蚀性和耐磨性得到了显著提高.     

电沉积制备泡沫镍/镍–硫–二氧化钛复合电极及其析氢催化活性

以泡沫镍为基体,利用电沉积法制备Ni–S–TiO_2多孔复合电极,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 180~250 g/L,H_3BO_3 35~40 g/L,硫脲100~150 g/L,TiO_2纳米微粒(粒径约为20 nm)5~20 g/L,表面活性剂0.1 g/L,pH 3.5~4.0,温度45°C,电流密度30 mA/cm~2,机械搅拌速率250~300 r/min,时间30 min。研究了镀液中TiO_2添加量对复合电极析氢活性的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了Ni–S–TiO_2复合电极的表面形貌和晶态结构。利用阴极极化曲线和电化学阻抗谱测试研究不同电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢催化活性,并通过计时电位法研究电极的稳定性。结果表明,Ni–S–TiO_2电极由纳米TiO_2粒子相和非晶态Ni–S相构成,其析氢催化活性和稳定性优于Ni–S电极。