纳米TiO_2-Ni基镀层的电刷镀沉积行为研究

为了使纳米颗粒均匀地悬浮在镀液中从而获得纳米颗粒均匀分布的复合镀层,研究了不同表面活性剂对纳米TiO2在镀液中的分散行为的影响,采用电刷镀方法制备纳米TiO2-Ni基复合镀层,并运用SEM、EDS和XRD研究了纳米TiO2-Ni基镀层的表面形貌和成分特点。结果表明,阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)对纳米TiO2颗粒的分散效果最好,沉降时间超过40min;CTAB分散的纳米TiO2-Ni基镀层显微硬度比不加表面活性剂的提高50%左右,镀层结合性较好,孔隙率显著降低;CTAB分散的纳米TiO2-Ni基镀层均匀细致、晶粒细小,纳米TiO2被生长着的镍晶粒夹持嵌埋,分布于镍基间隙中,镀层由纳米TiO2颗粒和镍基组成。纳米粉末与镍共沉积符合迁移、吸附、嵌埋的过程。     

纳米颗粒分散方法对电刷镀复合镀层组织及性能的影响

为了解决镀液中纳米颗粒的团聚问题,采用高能机械化学法对纳米颗粒进行了分散,在扫描电镜、显微硬度计、球-盘式磨损试验机上对比考察了机械搅拌法和高能机械化学分散法对电刷镀液中纳米颗粒分布和复合镀层组织、显微硬度及含磨料油润滑条件下磨损性能的影响.结果表明,高能机械化学分散法较好地解决了纳米颗粒分散的难题,与机械搅拌法相比,高能机械化学分散法制备的电刷镀液中纳米颗粒分散均匀、团聚少、稳定悬浮时间长,复合镀层中纳米颗粒含量高,镀层组织细小、致密,显微硬度高,含磨料油润滑条件下的耐磨性能好.     

纳米TiC颗粒对Ni-TiC复合镀层组织与性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含微-纳米TiC颗粒的Ni基复合镀层。研究镀液中纳米TiC添加量对复合镀层微观形貌、组织结构、硬度、摩擦和抗氧化性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米TiC后,Ni-TiC复合镀层表面出现团聚、致密度降低,复合镀层的组织为Ni和TiC;随镀液中纳米TiC添加量的增加,复合镀层的显微硬度呈先增后降的趋势,而摩擦因数则先降后升;当纳米TiC颗粒添加量为6.0g/L时,复合镀层显微硬度最大,为445HV,摩擦因数较小,为0.22,磨损机制以磨料磨损为主;在900℃,100h氧化条件下抗氧化性能最佳,氧化增重为6.828mg/cm~2,为微米复合镀层的0.5倍。     

改性纳米金刚石-铬（Ⅲ）复合镀中金刚石含量对镀层性能的影响

为研究纳米金刚石（UFD）含量对金刚石-铬（Ⅲ）复合镀层性能的影响,将UFD在水介质中分散改性后添加到三价铬镀液中进行复合电镀。采用扫描电镜、微磨损试验机和显微硬度计对三价铬电镀和UFD复合电镀所得镀层的微观形貌、耐磨性和硬度等性能进行了测试与表征。结果表明：加入少量十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性的UFD就能有效改善...     

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在Ni-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了Ni-P非晶纳米SiC复合镀层.研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度.结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的Ni-P非晶镀层大为提高.     

纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究

纳米金刚石复合镀层具有金刚石和纳米颗粒的双重特性,应用前景广阔.采用复合电镀法制备了Ni-纳米金刚石复合镀层,考察了阴极电流密度、镀液pH值以及搅拌强度对纳米复合镀层显微硬度的影响,并分析了Ni-纳米金刚石复合镀层的共沉积过程.结果表明,选择适当的共沉积工艺参数,可以制备出同底材结合牢固,金刚石微粒弥散较均匀的高硬度纳米复合镀层,基质Ni中金刚石粒子的含量与镀面的机械俘获粒子的能力有关.     

SiC表面金属化和加入复合表面活性剂对Ni-P/SiC复合镀层性能的影响

使SiC表面金属化并在镀液中加入复合表面活性剂 ,运用化学复合镀方法制备了Ni P/SiC镀层。对镀层显微硬度、孔隙率及耐高温腐蚀磨损性能研究的结果表明 :SiC颗粒经过表面金属化处理和在镀液中加入复合表面活性剂 ,提高了复合镀层的硬度 ,降低了孔隙率 ,改善了镀层耐高温腐蚀磨损性能     

n-SiC/Ni复合电刷镀参数优化的均匀设计试验研究

采用在快速镍镀液中添加纳米SiC粉末的方法制备了纳米复合镀液,对影响镀层性能的镀液中纳米SiC粉末含量、表面活性剂浓度、刷镀电压、镀液初始温度四个因素进行了正交试验,结果表明:镀液中纳米粉末含量和刷镀电压对复合镀层的性能有显著影响.通过均匀设计试验法,对影响镀层显微硬度的主要因素进行回归分析,得到了相应的数学模型.     

电沉积Ag/纳米金刚石复合镀层及其性能

采用复合电沉积制备了Ag/纳米金刚石复合镀层,研究了沉积条件对镀层组成的影响,所得最佳沉积条件为阴极电流密度jk=8mA/cm2、搅拌速度n=400r/min和镀液中纳米金刚石粉体浓度为10g/L。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)表征了Ag/纳米金刚石复合镀层的表面形貌、组成和结构。结果表明,复合镀层具有复相结构,金刚石颗粒在镀层中分布较均匀,质量含量最高达到9wt%。显微硬度和电阻测试表明,随着Ag/纳米金刚石复合镀层中金刚石含量增加,复合镀层显微硬度显著增大;电阻率呈增加趋势。在5.0wt%Na2SO4溶液的Tafel实验说明,Ag/纳米金刚石复合镀层比Ag镀层具有更好的耐腐蚀能力。Ag/纳米金刚石复合镀层具有较好的结合力,外观呈亚光银。     

不同的SiC纳米颗粒镀前处理对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响

借助电化学阻抗谱测试技术和显微硬度测试技术,对比分析了不同的SiC纳米颗粒镀前处理和不同的电流密度对Ni-SiC纳米复合镀层耐腐蚀性能和硬度的影响.结果表明:采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对SiC纳米颗粒作镀前处理提高了复合镀层的耐腐蚀性能和硬度,而采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)则降低了镀层的耐腐蚀性能和硬度;超声波式磁力搅拌镀前处理的方式不影响复合镀层的耐腐蚀性能,但影响其硬度;增大电镀时的电流密度,可以提高复合镀层的耐腐蚀性能和硬度.     

海外文献速递

电　镀2 0 0 2 0 90 1　显微工程中镍与硬纳米粒子复合层的电沉积———ＰｅｔｒｏｖａＭ .Ｇａｌｖａｎｏｔｅｃｈｎｉｋ ,2 0 0 1,92 (5 ) :136 6 (德文 )电镀镍硬纳米粒子复合层使用的镀液为氨基磺酸镍槽 ,第二相包括碳化硅、金刚石、氧化钛、氧化锆。详细介绍了工艺过程 ,ＳＥＭ观察了镀层的表面形貌 ,测定了每种复合镀层的显微硬度 ,其中含金刚石粒子的显微硬度最高。2 0 0 2 0 90 2　纳米金刚石与铬的共沉积———ＭａｎｄｉｃｈＮＶ .ＭｅｔａｌＦｉｎｉｓｈｉｎｇ ,2 0 0 1,99(6 ) :117(英文 )介绍了 3种电镀铬复合层的铬槽 :Ｓａｒ…     

Ni-W-SiC纳米复合电镀工艺的研究

采用一种新型的分散方法促使纳米SiC在镀液中的均匀有效分布.初步探讨了工艺参数对复合镀层的影响,着重研究阴极电流密度对Ni-W-SiC纳米复合镀层表面形貌、断面形貌、n-SiC共析量和显微硬度的影响.结果表明:在其他工艺不变的条件下,选择适当的电流密度可制备出形貌良好、成分均匀、硬度较高的纳米复合镀层.     

Ni-P-纳米金刚石化学复合镀新技术研究

在Ni-P-化学复合镀工艺的基础上,探索加入纳米金刚石粒子作为硬质点的Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀新工艺技术.进行Ni-P-纳米金刚石非晶态复合镀层的晶化转变过程、及其硬度和耐磨性等的研究,并与Ni-P化学镀层、Ni-P-微米金刚石复合镀层的性能进行比较.结果表明,Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀中,最佳的金刚石添加量为12g/l.复合镀层为非晶态,300℃时镀层开始晶化.随时效温度升高,镀层的显微硬度逐渐升高,到400℃达到峰值,而后因弥散相聚集长大粗化导致硬度下降,复合镀层的耐磨性也随着硬度的变化而变化.     

颗粒含量对含污染物油润滑条件下纳米复合电刷镀层摩擦学性能的影响

研究了电刷镀液中纳米Al₂O₃颗粒含量对复合镀层中纳米颗粒含量、镀层表面形貌、显微硬度以及摩擦学性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al₂O₃颗粒含量的增加,镀层组织细化,显微硬度提高,镀层在含细沙油润滑条件下的耐磨性比不加纳米颗粒的快速镍镀层提高了80％。当镀液中Al₂O₃含量为20 g/L时,镀层具有最佳的耐磨性,进一步提高镀液中的纳米颗粒含量,镀层性能反而下降。      

纳米颗粒复合电刷镀液制备方法的研究

本研究通过采用高能机械化学法对其进行分散.研究表明,与超声波、机械搅拌和化学方法相比,高能机械化学法处理后镀液中纳米颗粒更多的处在纳米数量级,并可长时间悬浮(20h以上),长时间(30天)静置后镀液中颗粒仍有大部分处在纳米级.所制备的复合镀层中纳米颗粒含量较高;镀层的表面均匀、致密、平整;镀层的显微硬度也提高了15%～30%.     

热处理对Ni-P-A12O3化学复合镀层摩擦磨损性能的影响

热处理可显著提高镀层的硬度和耐磨性能。采用化学镀的方法在45钢表面制备了Ni-P-纳米A12O3复合镀层,并以不同温度对其热处理,研究了镀层热处理前后的物相、硬度和耐磨性能。结果表明：400℃热处理后,Ni-P-A12O3复合镀层达到稳态,稳定相是Ni＋Ni3P＋NiO＋A12O3;镀层的显微硬度随热处理温度的升高而先增加后降低;随着镀液中纳米A12O3,（n-A12O3）颗粒含量的增加,热处理前后镀层的显微硬度和耐磨性能均先增加后降低;镀液中n-A1203颗粒含量为2．0g／L,400℃热处理1h的复合镀层的显微硬度和耐磨性能最佳。     

不对称交流-直流电镀Fe-纳米ZrO2复合镀层工艺的研究

为提高镀铁层的硬度及耐磨性能,采用氯化物低温镀铁工艺,选择纳米ZrO2作为第二相粒子,以不对称交流-直流电源电镀法制备了Fe-纳米ZrO2复合镀层.研究了不对称交流-直流镀铁工艺对镀层的影响,考察了工艺参数对镀层中ZrO2复合量的影响以及表面活性剂对镀层性能的影响.结果表明,采用不对称交流-直流电镀方法可获得内应力小、光滑致密的复合镀层,有效降低镀层裂纹的产生;通过控制工艺参数可调节镀层中ZrO2纳米粒子的复合量;在镀液中加入阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠可降低纳米粒子的团聚,获得最佳的镀层综合性能.     

纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀层的制备及其摩擦学性能

为了获得摩擦学性能优良的镀层,在20#钢基材上实施了纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀,采用正交试验法优选了镀液配方,研究了镀液中纳米Al_2O_3含量、镀液温度对复合镀层显微硬度、摩擦和磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对复合镀层表面形貌进行观察。结果表明,镀液中纳米Al_2O_3含量是影响复合镀层硬度和耐磨性能最主要因素。纳米Al_2O_3能有效改善Ni-P合金镀层结构,在镀层中分布较均匀,使复合镀层硬度和耐磨性能明显提高。当纳米Al_2O_3含量为6 g/L时,纳米粒子在复合镀层中分布致密、均匀,复合镀层硬度和耐磨性最佳,与基材20#钢结合性较好。镀液温度对复合镀层硬度和耐磨性能有一定影响,最佳镀液温度为85℃,此时复合镀层硬度和耐磨性较好。     

Ni-P/Ag纳米复合化学镀层的耐磨损性能

Ni-P/非金属纳米化学镀溶液中纳米粒子容易团聚,镀液难以保持稳定性.在化学镀Ni-P溶液中添加纳米银粒子,在钢铁基体上制备了Ni-P/Ag纳米复合镀层.用显微硬度计、金相显微镜等技术分析了镀层的厚度、硬度和表面形貌,用磨损试验机研究了镀层的耐磨损性能.结果表明:银纳米粒子在镀液中的含量为1.0×10-7mol/,L,银纳米粒子加快了镀层的沉积速度,使纳米复合镀层厚度增加;在相同的施镀条件下,Ni-P/Ag纳米复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度和更好的耐磨损性能.     

纳米颗粒大小对Ni-P合金镀层性能的影响及镀层制备工艺参数优化

为了提高农业刀具的使用寿命,在65Mn钢试件基体表面上,采用电沉积技术制备Ni-P-BN(h)纳米复合镀层,研究不同直径大小的BN(h)颗粒对镀层显微组织、硬度及摩擦磨损性能的影响;并通过正交试验,确定制备复合镀层的最优工艺参数。结果表明:随着BN(h)颗粒直径的增大,复合镀层有晶化的趋势;镀液中加入直径100 nm的BN(h)颗粒所制备的镀层表面胞体均匀致密、硬度最大、耐磨损性能最好;镀层形成过程中,纳米颗粒相互碰撞几率增大,导致晶核分布不均,影响表面质量并且减小耐磨损性能;制备Ni-P-BN(h)纳米复合镀层最优工艺参数为电流密度4.308 A/dm~2,BN(h)浓度15.00 g/L,施镀温度60℃,施镀时间3 h,所得硬度和磨损量分别为621.664 HV_(2N),2.665 8×10~(-3)mm~3,相较于65Mn基体硬度提升了1.2倍,磨损量降低86.5%。