镍-氧化锆纳米复合电铸层微观形貌影响因素的分析

用SEM分析了诸如电铸时间、电流密度、镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量、电流形式和阴极表面粗糙度等因素对Ni-ZrO2纳米复合电铸层微观形貌的影响.结果表明,电铸时间、阴极电流密度以及镀液中纳米ZrO2悬浮量对纳米复合电铸层微观形貌有一定程度的影响,采用脉冲电沉积工艺有助于获得表面光滑平整、显微组织均匀致密的纳米复合电铸层.     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及磨损形貌

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,用SEM和TEM对其表面形貌、组织结构进行了分析。研究了镀液中纳米颗粒悬浮量对纳米复合电铸层在干摩擦状态下耐磨性的影响,并观察了纳米复合电铸层磨损后的表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明:纳米ZrO2颗粒细化了基质金属的晶粒,使复合电铸层表面光滑平整;复合电铸层由微Ni单晶和多晶以及ZrO2颗粒所组成;纳米颗粒的强化作用使复合电铸层表现出优良的耐磨性,耐磨性的高低取决于纳米颗粒的复合量。     

利用脉冲电铸技术制备含纳米颗粒的梯度功能材料

为探讨利用脉冲电沉积技术制备含有纳米颗粒的梯度功能材料,分析了脉冲电沉积过程中的主要工艺参数,研究了占空比对复合电铸层表面形貌的影响,通过控制电沉积时间和镀液中纳米ZrO2悬浮量制备了纳米复合电铸层,并对其横截面进行了SEM观察和组成成分测定.结果表明:通过控制脉冲复合电铸过程中的工艺参数可以制备出由纳米颗粒复合量变化而导致其组织成分呈梯度分布的纳米功能梯度材料,由此得到利用脉冲电铸技术制备含有纳米颗粒的FGM的新工艺.     

镍-碳化硅纳米复合电铸层的制备

在应用电铸技术制备Ni—SiC纳米复合材料的工艺中，分析了当镀液pH值、温度以及搅拌速度一定时，镀液中纳米SiC颗粒悬浮量和阴极电流密度对Ni—SiC复合电铸层中纳米SiC复合量和电铸速率的影响。用SEM对纳米复合电铸层的表面形貌和组织成分进行了分析，同时探讨了纳米复合电铸层中SiC颗粒复合量对其显微硬度的影响。结果表明，Ni—SiC纳米复合电铸层表面光滑平整，显微组织均匀、致密，显微硬度较纯镍镀层有明显提高。     

工艺参数对Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响

用电沉积方法在铜表面制备了Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了工艺参数对复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性的影响。结果表明,镀层硬度随阴极电流密度、镀液温度的增大均呈现先增大后减小的趋势;而随镀液中纳米ZrO2的添加量增加,镀层的硬度逐渐增大;镀层的耐磨性随这几个工艺参数的增加先增加后减小;镀层的耐蚀性随着电流密度的升高先下降再升高,随着镀液中纳米ZrO2添加量、镀液温度的增加,镀层的耐蚀性先升高再下降。本工作中最佳的工艺参数为纳米ZrO2添加量8g/L,阴极电流密度3A/dm2,镀液温度50℃左右。     

非晶态化学镀Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层的工艺研究

为了提高非晶态化学镀Ni-P镀层的综合性能,向Ni-P化学镀液中添加纳米ZrO2粒子及稀土Yb,获得Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层.分析了镀液组分(纳米ZrO2、稀土Yb、表面活性剂)的添加量及操作工艺参数(pH值、搅拌速度)对Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层中纳米ZrO2粒子含量的影响,并确定了最佳的镀液组分添加量和操作工艺参数.在该最佳条件下获得的Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层,表面平整,纳米ZrO2粒子分散较为均匀,耐磨性能优异且结合力良好.     

含纳米ZrO2颗粒复合电铸层高温氧化行为研究

通过间歇式高温氧化实验,建立了纯镍电铸层和Ni—ZrO2纳米复合电铸层高温氧化动力学模型,分析了电铸层表面和横截面的形貌,测定了脉冲复合电铸层横截面中各组织成分的分布状态。结果表明,Ni—ZrO2纳米复合电铸层高温氧化性能明显优于纯镍铸层,复合电铸层表面生成的氧化膜晶粒细小且致密。复合电铸层表面的氧化膜与复合电铸层的黏附性较好,这是由于其较薄,并且所产生的内应力较小所致。     

Ni-ZrO2纳米复合电镀工艺研究

采用正交实验法,对铜表面电沉积镍基纳米ZrO2复合镀层的工艺进行了研究,观察了复合镀层的表面及截面形貌,并对其耐磨性能进行了测试分析。所涉及实验条件下的最优工艺为:阴极电流密度4A/dm2,镀液温度60℃,极间距为12cm。采用此最优工艺条件,得到了晶粒细小,表面平整、光滑,显微组织致密、均匀的Ni-ZrO2纳米复合镀层,且复合镀层的显微硬度比纯镍镀层有明显提高。     

超声波对Ni-CeO2纳米复合电铸层微观结构和性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射分析Ni-CeO2纳米复合电铸层的表面形貌和结晶取向,研究超声波对电铸层显微硬度和耐磨损性能的影响.结果表明:由于电铸过程中引入的超声波的强力搅拌作用、超声空化效应和声流扰动效应,可以有效抑制CeO2纳米颗粒在镀液中的团聚,并促使其在电铸层中均匀分布,进一步细化了Ni结晶晶粒;超声波的引入可促进Ni晶体沿(111)和(220)晶面方向的生长,改变电铸层的结晶取向;与无超声波作用相比,超声波作用下制备的纳米复合电铸层显微硬度高、耐磨损性能优良,在CeO2添加量为40 g/L时所制备的纳米复合电铸层的显微硬度最高、磨损率最低.     

纳米颗粒对复合电铸层中基质金属择优取向的影响

通过直流复合电沉积和脉冲复合电沉积分别制备出纳米复合电铸层,探讨了复合电铸层中纳米颗粒复合量对基质金属晶面取向的影响.结果表明,纳米颗粒的存在改变了基质金属镍的晶体择优取向.当复合电铸层中纳米颗粒的复合量较少时,基质金属Ni沿(200)晶面结晶取向较强,而当复合电铸层中ZrO2复合量较大时,基质金属Ni的择优取向不明显.     

辅助磨擦对镍电铸层力学性能的影响

在磨擦辅助电铸镍过程中,通过改变游离微珠对电铸层表面的磨擦强弱,制备不同力学性能的镍电铸层。对所制备镍电铸层的表面形貌、织构等微观结构和显微硬度、抗拉强度及伸长率等性能进行测试和分析。结果表明:采用卧式放置的阴极能制得材料组织结构均匀的电铸层。且随着阴极表面线速度的提高,游离微珠对电铸层的整平作用和晶粒细化作用增强。在不同线速度下采用旋转阴极可以制备大范围力学性能的镍电铸层,其表面粗糙度为0.15~0.03μm、硬度为185~410HV、抗拉强度为525~1 020 MPa、伸长率为24%~4%。     

电铸制备Ni-Fe合金的居里温度研究

磁性材料因其居里温度特征而可以用来感知周围温度并应用于控制或报警。采用电铸工艺制备了Ni-Fe合金磁性材料,对其成分和居里温度进行了测试。结果表明,电铸Ni-Fe合金中的Fe的质量分数随电解液中硫酸亚铁浓度的增加而增加;依电铸Ni-Fe合金中Fe的质量分数的高低,其磁热重曲线呈现两种不同的形式;Fe的质量分数在0~70%的范围内增加,电铸Ni-Fe合金的居里温度先上升后下降,居里温度值约在358~633℃的范围内。     

Ni-ZrO2纳米复合电镀层的制备及其耐蚀性研究

采用电镀工艺制备了纯镍电镀层和NiZrO2纳米复合电镀层,对纯镍电镀层和NiZrO2纳米复合电镀层分别在10％HCl和10％H2SO4溶液中的耐蚀性进行了对比研究,用SEM对各种电镀层腐蚀后的表面形貌进行了观察.结果表明,在脉冲条件下所制备纳米复合电镀层的耐蚀性明显优于其它电镀层,其原因是电镀层中复合有适量的纳米ZrO2颗粒以及脉冲电沉积工艺本身所致.      

Crystal defects formed in electroformed nickel liners of shaped charges

Two types of electroformed nickel liners of shaped charges were prepared by electroforming technique. X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), electron backscattering diffraction (EBSD) technique and high resolution electron microscopy (HREM) have been employed to investigate the crystal defects formed in electroformed nickel liners of shaped charges. The result shows that (100) fiber texture which is parallel to the grown direction exists in the electroformed nickel prepared by using direct current electroforming without any additives, and (111) fiber texture exists in the electroformed nickel prepared by using direct current electroforming with additives. The deposits prepared by using direct current electroforming possess columnar grain with an average grain size of 30 μm in width and 170 μm in length. The deposits prepared with additives are composed of a colony structures with grain size of about 29 nm, and a lot of crystal defects such as twins, antiphase boundaries and stacking faults have been observed in the electroformed nickel.     

Characterization of Zinc-Cobalt Electrodeposits

The structure and morphology of electrodeposits depend on many factors including temperature, current density, time of deposition and composition of the bath. The properties of an electrodeposit depend on its micro structure. For example corrosion and wear resistance, hardness, internal stress, strength, brightness, electrical conductivity, magnetic properties and leveling are all affected by structure.

The relationships between electroplating parameters such as current density, temperature, bath agitation and electrolyte composition have been investigated for the zinc-cobalt system. It was found that electrolyte composition and temperature affect both deposit composition and morphology. The cathodic current efficiency decreased with current density and hardness was raised with increasing cobalt content in the deposit.

Three powerful techniques were used to access the microstructure of zinc-cobalt deposits: scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X-ray diffraction. The results show that the alloy is constituted of a single phase of a solid solution of cobalt dissolved in zinc within an hexagonal crystal system. The deposit is porous and changes from dendritic to nodular with increasing cobalt content.