镍基碳纳米管复合电沉积薄膜的制备和机械性能分析

采用直径为10～20nm的碳纳米管作为增强相材料,采用间歇超声复合空气搅拌,通过复合电沉积技术,制备了碳管均匀分散,表面平整连续的镍基碳纳米管复合薄膜.通过扫描电子显微镜(SEM),对镀层的表面形貌进行了观察,并用表面轮廓仪,对镀层的粗糙度进行了测量.通过显微硬度计和纳米硬度计对镀层的硬度分别进行了测量,采用一种新型的微拉伸器件对复合薄膜的拉伸性能进行了测量.通过实验发现,采用间歇超声复合空气搅拌方式在镍镀层中复合碳纳米管,可以明显的提高镀层的硬度,并且当镀层中碳纳米管体积百分比在4%左右时,镀层硬度最大.同时镀层的抗拉强度也有所提高,通过用SEM对镀层断裂处观测,验证了碳纳米管的增强效应.     

铜基碳纳米管复合薄膜电沉积制备工艺

为获得碳纳米管分布均匀且导电性良好的铜基碳纳米管复合材料,用超声辅助搅拌复合电沉积方法制备了Cu/MWCNT复合薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、四探针电阻率仪等研究了电沉积过程中复合电镀液中碳纳米管浓度、电镀液p H值、脉冲电流密度等各项电沉积工艺参数以及不同退火温度对复合薄膜的组织形貌和电阻率的影响规律.结果表明:改变镀液中碳纳米管含量和电镀液的p H值可以改变镀层中碳纳米管的含量及分布,MWCNTs质量浓度升高到2 g/L时,复合薄膜中MWCNTs的质量分数达2.17%;改变电流密度可以细化镀层组织并改善碳纳米管在镀层中的分布,从而提高镀膜的致密度并降低镀层的电阻率;合适的热处理温度可以改善薄膜结晶度和致密度,并提高导电性.镀液中MWCNTs质量浓度为2 g/L,电镀液p H为2,电流密度为20 A/dm2,电镀时温度在25℃且加入超声辅助搅拌时,所得到的复合镀膜经400℃退火后电阻率最低.     

超声振荡辅助制备铜基碳纳米管复合电镀层工艺

为解决碳纳米管在铜基体中的分散与结合两个问题, 运用超声振荡辅助复合电镀制备铜基碳纳米管(Cu/ CNTs) 复合镀层。利用场发射扫描电镜进行观察, 复合镀层微观表面平整, 碳纳米管在基体中均匀分散, 其与基体结合良好。依据实验结果对超声振荡在复合电镀过程中发挥作用的机制给出了初步的解释。      

电沉积RE-Ni-Fe-P-PTFE复合镀层的研究

在铜片上进行了RE-Ni-Fe-P-PTFE复合镀层的电沉积试验,探讨了表面活性剂、PTFE乳液悬浮量以及稀土离子对镀层中PTFE含量的影响.结果表明,控制稀土镧等元素的加入量3g/L,PTFE复配乳液悬浮量50 mL/L,温度55℃,电流密度10 A/dm2进行电沉积,可以制备出表面平整、摩擦系数显著降低的RE-Ni-Fe-P-PTFE复合镀层.     

超声辅助脉冲电沉积Ni-TiN复合镀层的结合力和耐蚀性

超声辅助脉冲电沉积综合了超声波空化效应的解团聚和搅拌作用以及脉冲电流瞬时电流密度高、电流参数可控等特点,是制备纳米复合镀层的有效方法.采用超声辅助脉冲电沉积技术制备了Ni-TiN纳米复合镀层,并用扫描电镜及能谱分析系统、显微硬度计、划痕仪和电化学工作站研究了Ni-TiN复合镀层的微观结构、结合力和耐蚀性.结果 表明:电流密度、脉冲占空比和超声功率对复合镀层中TiN复合量有一定影响.当电流密度为4 A/din2,占空比为40％,超声功率为300W时,复合镀层中TiN粒子复合量为9.98％(质量分数),显微硬度值为741 HV,复合镀层表面晶粒细小、平整致密,复合镀层与基底结合良好,结合力为704.77 MPa;同时复合镀层表现出较优的耐腐蚀性能.     

铝材表面Ni—MoS2自润滑复合镀层及其性能

采用扫描电镜,化学分析法和电化学方法,详细研究了阴极电流密度,镀液温度,镀液中MoS2微拉浓度等工艺条件对Ni-MoS2自润滑复合镀层硬度及摩擦学性能的影响,获得了制备复合镀层的最佳工艺参数为:MoS210g/L,分散剂0.1mg/gMoS2, 表面活性剂C10^-6L/L,pH值4.8,温度55℃,DK=1A/dm^2,空气搅拌,按此工艺获得的复合镀层具有显著的耐磨减摩功效.     

镍-金刚石复合镀工艺条件的优化

为进一步了解各因素对复合镀镍-金刚石的影响,采用正交试验方法对镍-金刚石复合电镀工艺进行了研究,探讨了金刚石浓度、分散剂用量、电流密度、搅拌速度、超声频率对镀层中金刚石含量、镀层显微硬度和厚度的影响,确定了最佳工艺条件,并利用扫描电镜、能谱仪和硬度测试仪测试了最佳工艺所得镀层的形貌和性能。结果表明:50 g/L金刚石,8%分散剂,电流密度8 A/dm2、搅拌速度70 r/min和超声频率80 kHz下,所得镀层中金刚石的平均含量可达63.13%,镀层硬度可达1 927 HV。     

Ni-Al2O3复合镀工艺及镀层性能的研究

介绍了Ni-Al2O3耐磨复合镀的制备工艺,讨论了工艺参数对镀层质量的影响.研究表明,电流密度增大不利于提高镀层中纳米颗粒的含量,pH值增大会使复合含量降低,电镀时适当搅拌或适当改变搅拌方式可以使复合镀层中的纳米颗粒含量提高.Al2O3颗粒的加入能有效阻止镍晶粒的生长,且在颗粒附近复合镀层的硬度比镀纯镍成倍的提高,Al2O3颗粒越细小作用越明显.目的是提高不锈钢表面的耐磨性,制备的复合镀层耐磨性高于镀纯镍.确定了适宜的工艺范围:纳米粉体质量浓度为10～20 g/L,电镀时间10～15 min,电流密度1.5～2.0 A/dm2,pH值为4.0～5.0,机械搅拌速度120 r/min,超声波功率200 W,电镀温度45℃.     

铝材表面Ni-MoS2自润复合镀层及其性能

采用扫描电镜、化学分析法和电化学方法,详细研究了阴极电流密度、镀液温度、镀液中Mo S2微粒浓度等工艺条件对Ni-MoS2自润滑复合镀层硬度及摩擦学性能的影响,获得了制备复合镀层的最佳工艺参数为：MoS2 10 g/L,分散剂0.1 mg/g MoS2,表面活性剂C 10 -6 L/L,pH值4.8,温度55 ℃,Dk=1 A/dm\+2,空气搅拌。按此工艺获得的复合镀层具有显著的耐磨减摩功效。     

工艺参数对Ni-SiC纳米镀层SiC粒子复合量的影响

采用超声波辅助电沉积方式,在45钢表面制备了Ni-SiC纳米复合镀层。根据阴极电流密度、PH值和搅拌速度对Ni-SiC纳米复合镀层SiC粒子复合量的影响,获取Ni-SiC纳米复合镀层最佳条件的工艺参数;并利用扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)研究工艺参数对Ni-SiC纳米复合镀层表面形貌和微观组织结构的影响。结果表明,获取Ni-SiC纳米复合镀层最佳工艺参数为阴极电流密度6A/dm~2,pH值=4,搅拌速度300r/min。由最佳工艺参数制得的Ni-SiC纳米复合镀层表面呈胞状,SiC粒子粒径尺寸较小,其平均粒径为21.5nm。