脉冲参数对Cu-Sn-PTFE镀层结构和摩擦学性能的影响

采用脉冲电沉积的方法,在焦磷酸盐电解液中制备Cu-Sn-PTFE复合镀层,研究电流密度、脉冲频率、占空比等对镀层组织结构、成分、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明,随电流密度和脉冲占空比的减小,复合镀层表面变得细腻,硬度逐渐增加;而随着脉冲频率的增大,镀层的摩擦因数有下降的趋势;复合镀层中的氟元素含量越高,镀层硬度越低,而镀层中的PTFE颗粒在摩擦过程中使得镀层具有优异的自润滑性能。在电流密度为2.5 A/dm~2、频率3 000 Hz、占空比60%的脉冲参数组合下,复合镀层的组织均匀,PTFE含量高,摩擦学性能也最优异。     

Ni-P-PTFE复合镀层工艺及摩擦学行为研究

在化学沉积Ni-P镀层的工艺基础上,制备Ni-P-PTFE复合镀层,利用SEM和XRD分析镀层的表面形貌和组织结构,探讨镀液中活性剂和PTFE含量对复合镀层结合力、硬度、摩擦因数、磨损率以及复合镀层PTFE粒子含量的影响,采用MRH-3摩擦磨损试验机研究复合镀层摩擦学行为,分析复合镀层的磨损机制,确定最佳工艺条件.结果表明在最佳工艺条件下制备的Ni-P-PTFE复合镀层具有良好的摩擦学性能,其磨损机制为黏着和轻微磨粒磨损.     

Ni-P-Nano PTFE镀层的制备及摩擦学性能研究

为提高轴承钢表面性能,提出一种化学复合镀工艺。采用“机械搅拌+化学分散”相结合的方式在轴承钢表面制备Ni-P-Nano PTFE镀层,利用UMT摩擦磨损试验机对比研究轴承钢、Ni-P镀层和Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能,并研究不同载荷、不同频率条件下Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能。结果表明：复合镀层表面均匀平整致密,且与基底结合强度高;与轴承钢相比,Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦因数降低了55%,磨损率降低了31.07%,对偶钢球的磨斑直径降低了34.19%;在载荷不高于20 N、频率不高于15 Hz条件下Ni-P-Nano PTFE镀层拥有较长的服役寿命,经过长时间的往复摩擦仍未失效。Ni-P-Nano PTFE镀层能够显著提高轴承钢的抗磨减摩性能,研究结果可以为航空、机械、化工等领域的材料表面设计提供一种新的思路。     

纳米耐磨和减摩复合镀层的研究

分析了将纳米三氧化二铝(Al2O3)和聚四氟乙烯(PTFE)颗粒加入常规电刷镀液中制备纳米耐磨和减摩复合镀层的组织、显微硬度、耐磨性和摩擦因数。结果表明：纳米颗粒的加入使复合镀层组织明显细化和致密。随着纳米Al2O3颗粒含量的增加，复合镀层的显微硬度和耐磨性有明显的提高，纳米PTFE的加入有助于减少复合镀层的摩擦因数。     

Ni-P/n-MoS2复合镀层制备与摩擦学性能研究

以纳米MoS2颗粒为分散相,用化学复合镀的方法制备出Ni-P/n-MoS2复合镀层,并研究纳米MoS2颗粒在镀液中的添加量对镀层组织结构、显微硬度、纳米MoS2复合量和摩擦学性能的影响.结果发现:镀液中纳米二硫化钼的加入量为2.0 s/L时,得到的复合镀层中二硫化钼的分散效果最好,纳米MoS2复合量最大值为3.18%(质量分数),硬度最大值为HV653;磨损试验后,磨痕表面的二硫化钼质量分数最高可达7.8%,表明复合在镀层中的纳米二硫化钼在摩擦过程中被缓慢释放到表面,因而复合镀层表现出优异的自润滑和减磨性能.     

脉冲电铸镍-氧化钕纳米复合沉积层的工艺研究

电化学沉积层的制备是电铸技术的关键环节。本文采用脉冲电铸技术制备N i-Nd2O3纳米复合沉积层,考察了镀液中Nd2O3纳米颗粒添加量、平均电流密度、占空比、脉冲频率对纳米复合沉积层中Nd2O3含量及纳米复合沉积层显微硬度的影响,并对纳米复合沉积层的表面形貌进行了分析。结果表明,在镀液中Nd2O3纳米颗粒添加量20 g/L~30 g/L、脉冲平均电流密度2 A/dm2~4 A/dm2、占空比0.2~0.4和脉冲频率1000 Hz的条件下,可获得Nd2O3含量大的高硬度复合沉积层,并且沉积层表面平整、光滑,晶粒细小,组织均匀致密。     

CeO2对Ni/α-Al2O3纳米复合镀层微观组织和摩擦学性能的影响

采用纳米复合电镀技术,通过向Ni/α-Al2O3纳米复合镀溶液中添加CeO2方法在45#钢上制备了Ni/α-Al2O3-CeO2纳米复合镀层;研究了CeO2对镀层微观组织、显微硬度及摩擦学性能的影响;用分析型扫描电镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机对复合镀层组成、微观组织、显微硬度及摩擦学性能进行了分析。结果表明,适量CeO2的加入促进了纳米α-Al2O3的沉积量,使纳米α-Al2O3在镀层中的分布更加均匀,添加过多的CeO2对纳米α-Al2O3分布不利;CeO2添加量为40g/L时,平均显微硬度比未添加CeO2的提高近30%,磨痕宽度减少近40%;CeO2能改善复合镀层的耐磨性能,有效防止镀层片状脱落。     

Ni-W-P/PTFE电刷镀多元复合材料工艺及性能研究

用电刷镀技术使基体材料形成一层具有弥散硬质相及自润滑减摩组分的PTFE复合镀层。研究了Ni－W－P／PTFE电刷镀的工艺、刷镀液组成、热处理条件对Ni－W－P／PTFE复合镀层的硬度及磨损率的影响。确定了热处理温度378℃，复合镀层PTFE含量20％－30％时复合镀层的摩擦性能最好；当复合镀层中添加PTFE后能显著降低损率，大大提高镀层的耐磨性。     

纳米PTFE复合镀层的组织和摩擦性能

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪分析了纳米PTFE复合镀层的表面形貌和组织结构,利用微米划痕法在MXTX S/X型划痕试验仪上研究了纳米复合镀层的摩擦因数随PTFE含量变化的情况。研究结果表明:纳米PTFE的加入明显细化复合镀层。纳米PTFE以颗粒形式存在于镀层中。纳米复合镀层的摩擦因数明显低于未加纳米的镀层。当纳米PTFE的含量为15.0 g/L时,纳米复合镀层的摩擦因数最小(0.046)。     

脉冲电沉积Ni/纳米Al_2O_3复合镀层的组织结构与性能

采用脉冲电沉积方法制备Ni/纳米Al2O3复合镀层。利用扫描电镜(SEM)观察分析Ni/纳米Al2O3复合镀层的组织结构,对Ni/纳米Al2O3复合镀层的硬度、摩擦磨损性能和铝液在复合镀层表面的铺展性能进行测试。结果表明:复合镀层的硬度随镀液中Al2O3悬浮量的增加而升高;纳米Al2O3悬浮量为20g/L的Ni/纳米Al2O3复合镀层的摩擦因数为0.459;铝液在Ni/纳米Al2O3复合镀层表面的亲润性比淬火45#钢差,具有良好的耐铝液侵蚀性能。     

电流密度对氨基磺酸盐镀液电沉积纳米TiN/Ni复合镀层性能的影响

以添加有纳米TiN颗粒的氨基磺酸盐镀液为基础镀液,采用超声-脉冲电沉积的方法在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了电流密度对其微观形貌、显微硬度以及表面TiN含量及分布的影响。结果表明:当电流密度在2~5A·dm~(-2)时,复合镀层结构致密且厚度均匀,其厚度随电流密度的增大而增加;随着电流密度的增大,复合镀层表面晶粒先细化后长大,显微硬度先提高后降低,当电流密度为4A·dm~(-2)时,镀层表面平整,表面和截面硬度均达到最大,分别为677,763HV;复合镀层表面TiN的含量随电流密度的增大先增加后减少,当电流密度为4A·dm~(-2)时,其含量最高且分散均匀。     

PTFE对复合镀层摩擦特性的影响

研究了PTFE添加量对Ni基电刷镀PTFE复合镀层的摩擦特性和磨损机制的影响.采用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了摩擦前后的磨损表面的形貌、组织和成分变化.结果表明:PTFE添加量对复合镀层的组织和摩擦特性有较大的影响.当PTFE体积分数为3%和4%时,复合镀层的摩擦因数最小;当PTFE体积分数为2%时,复合镀层的耐磨性最好.在磨损面上富含PTFE复合层的形成和面积随PTFE添加量的变化影响了复合镀层的摩擦特性及其磨损机制.     

脉冲电铸制备纳米CeO_2增强镍基复合材料

用脉冲电铸技术制备了纳米CeO2增强镍基复合材料,研究了镀液中纳米CeO2颗粒添加量、阴极平均电流密度、占空比及脉冲频率对电铸复合材料中CeO2含量的影响,并对复合材料的显微硬度和表面形貌进行了分析.结果表明:在CeO2添加量40 g·L-1、阴极平均电流密度4A·dm-2、占空比0.2、脉冲频率1 000 Hz的条件下,电铸复合材料中CeO2含量最高为2.98%;其显微硬度为484 HV,较脉冲纯镍的323 HV有明显提高;与直流电铸纳米CeO2增强复合材料相比,脉冲电铸制备的复合材料表面更平整,组织更致密,晶粒更细小,且减少了纳米CeO2颗粒的团聚现象.     

不同方式电沉积纳米TiN/Ni复合镀层的组织和耐磨损性能

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声-脉冲电沉积三种方式在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了复合镀层的组织、显微硬度以及镀层中TiN的含量,并对复合镀层的耐磨损性能进行了研究。结果表明:直流电沉积复合镀层的晶粒最粗大,超声-脉冲电沉积复合镀层的晶粒尺寸最细小;直流电沉积复合镀层、脉冲电沉积复合镀层和超声-脉冲电沉积复合镀层的显微硬度以及镀层中TiN的含量依次增大;超声-脉冲电沉积复合镀层具有最佳的耐磨损性能,其磨损量为直流电沉积复合镀层的46%,显微硬度为604.72HV,镀层中TiN的质量分数为2.27%。     

脉冲电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合镀层的硬度研究

研究了脉冲条件对脉冲电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合镀层硬度的影响。结果表明：脉冲频率和占空比的变化对镀层的硬度都有很大的影响；脉冲镀层的硬度都比直流镀层的硬度高；热处理温度小于600℃时，镀层的硬度随温度的升高而升高，加热温度继续升高，镀层硬度呈直线下降；在400℃热处理条件下，随着时间的延长．镀层的硬度增加，当时间达到3h时，镀层硬度最高；镀层中的SiC微粒随着温度的升高和时间的延长向基体金属的扩散越来越多；RE-Ni-W-P-SiC脉冲镀层的硬度高于Ni—W-P-SiC脉冲镀层的硬度。     

钨含量对WC/DLC复合薄膜摩擦学性能的影响

利用等离子体辅助化学气相沉积技术复合非平衡磁控溅射技术制备具有不同钨含量的WC/DLC复合薄膜。通过调节WC靶功率实现薄膜中钨含量的控制,用EDS能谱仪测量薄膜中的钨含量,采用SEM分析薄膜的表面形貌和结构,采用Raman光谱分析不同钨含量对薄膜结构的影响,采用纳米硬度测试仪测试薄膜的纳米硬度,在球-盘摩擦试验机上测试薄膜在大气环境中的摩擦学性能,研究薄膜的力学性能、摩擦学性能与薄膜中钨含量之间的关系。结果表明:薄膜中的钨含量随着WC靶功率的增加而增加;制备的薄膜具有典型的类金刚石碳膜结构,并且薄膜中的sp3键含量以及薄膜硬度都随着钨含量的增加而增大;摩擦因数和耐磨寿命随着钨含量的增加呈先减小后增加的趋势,薄膜的摩擦因数在钨原子质量分数为41.67%时最小,在此参数下的耐磨寿命也最优异。     

聚醚醚酮/聚四氟乙烯复合水润滑轴承材料性能研究

采用热模压工艺制备聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料,研究PTFE对复合轴承材料拉伸强度、邵氏硬度和摩擦学性能的影响。结果表明:随着PTFE含量的增加,摩擦因数显著降低,延长了轴承材料寿命。当PTFE含量为5%时,复合材料的拉伸强度为93 MPa,邵氏硬度为83,摩擦因数为0.19,磨损量为0.072mm3,综合性能最佳,满足水润滑轴承材料在力学、吸水性、长寿命等方面的要求。     

纳米SiC/Ni复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

用电沉积方法在316L不锈钢表面制备了纯镍镀层和纳米SiC/Ni复合镀层,考察了电镀时间、SiC质量浓度、电流密度和镀液温度对复合镀层中纳米SiC含量的影响,表征了镀层的表面形貌和SiC纳米颗粒的尺寸;最后研究了镀层的摩擦磨损性能。结果表明:复合镀层中纳米SiC的含量随着电镀时间延长、电流密度增大、镀液温度升高以及SiC质量浓度的增大先升高后降低,且最佳工艺参数为电镀时间30min,SiC质量浓度20g·L-1,电流密度2A·dm-2,镀液温度60℃,镀液pH4.5,搅拌速度300r·min-1;与纯镍镀层相比,纳米SiC/Ni复合镀层的晶粒更细小,组织更致密,具有更好的摩擦磨损性能,摩擦因数降低了7%以上,磨损率降低了50%。     

电喷镀SiO_2/PTFE-Ni复合镀层的性能

用高速电喷镀技术在钢基片上制得了含有纳米SiO2和聚四氟乙烯(PTFE)的镍基复合镀层;在镀液中加入适当的分散剂,用磁性搅拌机对镀液中的纳米颗粒进行分散,用扫描电镜观察镀层的表面形貌和显微组织;用销-盘对磨形式对镀层的滑动磨损性能及其在人造海水中的腐蚀速率进行了试验研究。结果表明:喷射速度越大,镀层越致密;SiO2和PTFE可以提高镍镀层的致密性、细化镀层晶粒,显著提高镀层的耐磨性;同时含有两种颗粒的复合镀层的耐磨性比只含一种颗粒的耐磨性高;镀层中PTFE含量越高,其在人造海水中的耐腐蚀性能越好。     

复合镀液中Al2O3掺杂量对Ni-P-Al2O3-PTFE复合镀层性能的影响

在复合镀液中添加不同含量的Al2 O3,采用化学镀方法制备Ni-P-Al2 O3-PTFE(聚四氟乙烯)复合镀层,研究了复合镀液中Al2 O3质量浓度(0～3.0 g·L-1)对复合镀层显微组织、硬度、耐磨性能的影响.结果表明:随着复合镀液中Al2 O3掺杂量的增加,化学镀Ni-P-Al2 O3-PTFE复合镀层中Al2 O3含量先升高后降低,Ni-P基质的结晶性先增强后减弱,硬度先升高后降低,磨损质量损失先减小后增加;当Al2 O3质量浓度为2.0 g·L-1时,Ni-P基质结晶性优良,Ni-P-Al2 O3-PTFE层与Ni-P过渡层结合良好,复合镀层中Al2 O3的含量最高,PTFE、Al2 O3粒子均匀弥散地镶嵌在Ni-P基质中,复合镀层的硬度最高,为7.6 GPa,磨损质量损失最低,复合镀层具有优异的耐磨性能.