电流密度对柔性摩擦辅助电沉积镍镀层质量的影响

为提高镀层沉积速度和沉积质量,采用新型的柔性摩擦辅助电沉积技术在不同的电流密度下制备了镍镀层。利用SEM、XRD、X射线应力衍射仪以及硬度计等手段对镍镀层的组织结构和性能进行了表征。结果表明:电流密度对柔性摩擦辅助电沉积镍镀层的质量具有重要影响。在1~13 A/dm2的电流密度范围内,随着电流密度的增大,柔性介质的摩擦整平作用逐渐减弱,镀层的择优取向发生了(111)晶面向(200)晶面的过渡转变;当电流密度达到13 A/dm2时,镍镀层出现了(200)和(220)晶面的双择优取向,但择优取向程度不大;电流密度为10 A/dm2时,柔性摩擦辅助电沉积镍镀层具有最低的拉应力,为150 MPa左右,最小的表面粗糙度为Ra=0.48μm,最小的孔隙率为0.08 cm-2,最高的硬度为385 HV。     

镍离子浓度对电沉积镍组织结构的影响

用XRD和SEM等方法对不同镍离子浓度下电沉积镍的组织结构进行了表征。结果表明:电解液中镍离子浓度在50~90 g/L内,其浓度增大,电沉积镍的织构由(200)面转变为(111)面,晶粒尺寸呈减小趋势。当镍离子浓度在90 g/L时,镍沉积层的晶粒尺寸最小,约为40 nm。不同镍离子浓度下电沉积镍的晶面间距d、晶胞常数a等结构参数相差不大,镍离子浓度为70 g/L时,其晶格畸变和压应力最大。镍离子浓度较低时,电沉积镍微观表面不均匀,局部出现结晶粗大、晶粒大小不一致的现象。镍离子浓度增加,大尺寸晶粒团簇逐渐减少,晶粒团簇的均匀性得到改善。     

稀土元素对电沉积Ni-W镀层组织结构的影响

研究镀液中添加的稀土元素La对电沉积Ni-W的影响,采用XRD和SEM分别对镀层的晶体结构和表面形貌进行分析,通过电化学综合测试系统测量添加稀土元素La后,Ni-W合金镀层在3.5%Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,添加适量的稀土元素La使Ni-W合金镀层结构细化,表面更平整,提高了镀层的耐腐蚀性能。     

稀土对电沉积镍基合金镀层组织和耐蚀性的影响

针对提高镍基合金镀层性能问题,采用单脉冲电沉积法制备镍基合金镀层,并用扫描电镜、电化学和失重法研究了镀液中添加稀土元素对镍基合金镀层的组织和耐蚀性的影响。结果表明：镀液中添加适量的稀土能细化镍基合金镀层组织,使镀层表面平整致密,有效地提高镀层的耐蚀性能。     

柔性摩擦辅助电沉积纳米晶镍的热稳定性（英文）

采用柔性摩擦辅助电沉积技术在无添加剂的Watts液中制备(111)择优取向且平均晶粒尺寸约为24 nm的等轴纳米晶镍镀层。差示扫描热分析结果表明:该纳米晶镍镀层的快速晶粒生长峰值温度约为285.4°C,晶粒生长趋于平衡峰值温度约为431.5°C。等时退火结果表明:该纳米晶镍镀层因无硫而未观察到异常晶粒生长行为;同时由于其初始镀态的低能界面结构和一定量退火纳米孪晶的形成,降低了纳米晶粒生长的驱动力,导致其热稳定性得到改善,使得该镀层在450°C退火后,表现出很小的残余拉应力(约50 MPa)和较高的硬度(约HV 400)。     

镍的摩擦辅助喷射电沉积过程及沉积效率

分别使用传统喷射电沉积和摩擦辅助喷射电沉积技术制备一组不同沉积时间的镍沉积层,并采用非接触式表面三维形貌仪对其表面形貌进行观察,采用XRD分析沉积层的晶粒大小和织构随沉积时间的变化,用TEM观察沉积层组织机构的不同,通过沉积层的厚度分析对两种方法的沉积效率和稳定性进行比较。结果表明:传统喷射电沉积镍层随着沉积时间的增加表面逐渐变得粗糙,沉积时间由20 min增加至120 min时,粗糙度Ra值由212 nm增加至282 nm,而摩擦辅助喷射电沉积镍层可以始终保持光亮平整,Ra值由最初的228 nm逐渐减小,并最终稳定在171 nm左右;摩擦辅助装置的加入对喷射电沉积效率影响很小,但使沉积的均匀性和稳定性得以提高;同时,该装置细化晶粒,使平均晶粒大小由15.6 nm减少至10.9 nm。     

脉冲电沉积纳米镍镀层摩擦磨损性能的研究

采用脉冲电沉积的方法制备纳米镍镀层,研究了纳米镍镀层的微观组织结构,考察了脉冲电流密度和外加载荷对纳米镍镀层摩擦磨损性能的影响.结果表明,脉冲电沉积方法制备的纳米镍镀层的晶粒均匀致密;电流密度的增大使得纳米镍镀层晶粒尺寸减小,显微硬度和耐磨性提高;随着晶粒尺寸的减小,纳米镍镀层磨损机制从粘着磨损转变为磨料磨损.     

脉冲参数对等离子电沉积镍镀层结构和性能的影响

采用高频脉冲电源在纯铜基材上以等离子电沉积技术制备出了金属镍镀层,研究了高频脉冲频率以及占空比变化对等离子镀镍层结构和性能的影响。对镀层进行了SEM,显微硬度以及划痕结合力的表征。结果表明,随着高频脉冲频率和占空比的增加,镀层表面的熔融态形貌逐渐减少,镀层逐渐变得致密,表面硬度与结合力值也相应提高。通过讨论脉冲电源的能量作用方式,分析了频率及占空比对等离子电沉积镍层表面结构及性能的影响规律。     

退火温度对电沉积纳米晶镍组织结构与显微硬度的影响

采用脉冲电沉积法制备纳米晶镍,分析了退火温度对纳米晶镍组织结构与显微硬度的影响。利用差热分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计对纳米晶镍的热稳定性、表面微观形貌、晶粒尺寸和显微应变及显微硬度进行了表征。结果表明,随着退火温度的升高,纳米晶镍的晶粒尺寸从室温时的20 nm左右逐步长大到400℃时的120 nm左右;显微应变从室温时的0.47%下降到400℃时的0.08%;显微硬度先上升,从室温时的530 HV0.01左右上升到200℃时达最大值660 HV0.01左右,此后显微硬度迅速下降,到400℃时只有330 HV0.01左右。     

电沉积工艺对锌镍合金镀层镍含量的影响

实验分析了锌镍合金电沉积过程中温度、导电盐、添加剂量和pH值等工艺参数对镀层镍含量的影响。着重考察了pH值与添加剂之间的相互作用及其匹配关系对镀层镍含量的影响。发现pH值在有无添加剂时对镀层镍含量的影响规律不同,并试用极化曲线分析其原因。     

镀液成分对等离子电沉积镍镀层的影响

通过对镀镍液成分的改变、SEM观察、称重测量和硬度对比等方法确立了在等离子电沉积作用下,主盐和添加剂的种类及含量对镀层的结构、生长速度、表面硬度的影响规律。结果表明,以NiSO4为主盐的镀液,其含量不可过高,在100 g/L为宜,含量过高会导致表面结构疏松,镀层硬度下降;以NiCl2为主盐的镀液主盐含量可维持较大值在150～200 g/L,镀速和镀层硬度随主盐含量增加而增加;以C6H5O7Na3为添加剂的镀液,随C6H5O7Na3的含量增加镀层可逐渐变得致密,镀速先增加后减少,硬度则逐渐得到提升;以C12H25SO4Na为添加剂的镀液,随C12H25SO4Na含量的增加,镀层的生长速度变化不大,硬度却有逐步缓慢下降的趋势。     

稀土La对电沉积Ni-P电磁屏蔽镀层组织结构的影响

借助等离子发射光谱仪、电子能谱仪、X-射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜等分析了稀土La对电沉积Ni—P合金镀层的化学成分、晶体结构和表面形貌的影响。结果表明：在电沉积镀液中添加少量稀土La,改变了电极界面双电层结构,使镀层表面更为平整;稀土元素La进入镀层后,微晶态结构的Ni—P合金转变成了非晶态结构的Ni-P-La合金。     

脉冲电沉积时间对纳米晶镍镀层微观结构和性能的影响

采用脉冲电沉积法制备纳米晶镍镀层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及显微硬度计对不同电沉积时间下制得的镍镀层的显微组织、微区成分、结构及力学性能进行表征分析。结果表明,不同电沉积时间下制得的镍镀层晶粒尺寸在21 nm小幅波动;随着电沉积时间的延长,纳米晶镍镀层的显微硬度存在先增大后缓慢降低的趋势,最大值为472 HV0.01,对应的电沉积时间为16 m in;纳米晶镍镀层的微观形貌为累积长大的胞状结构,电沉积时间为1~4 m in时,胞状结构表面密布着粒径为90 nm左右的二次纳米镍颗粒;本试验制得的纳米晶镍镀层失稳长大的起始温度为283.7℃,峰值温度为311.4℃。     

机械研磨对电沉积镍镀层晶粒生长过程的影响

在Watt镀液中加入玻璃球,玻璃球以不同频率垂直撞击试样表面形成机械研磨.考察了震荡频率和球直径对镍镀层晶粒细化的影响以及机械研磨对晶粒生长的影响.SEM表面观察表明,机械研磨改变了镀层晶粒的生长方式,使镀层晶粒明显细化,镀层表面光滑.在电沉积过程中施加机械研磨,玻璃球的撞击会在镀层表面产生宏观和微观缺陷,增加形核中心,提高形核速率;玻璃球撞击晶粒尖端,使得镀层表面变得平整,有利于电力线均匀分布,促进形核,避免了晶粒不均匀长大.     

十二烷基硫酸钠对碳纤维表面镍镀层电沉积行为的影响研究

目的 研究十二烷基硫酸钠(SDS)对碳纤维表面镍镀层电沉积行为及镀层质量的影响.方法 用线性伏安法测定不同质量浓度的SDS镀液电沉积镍的析出电位,用扫描电镜分析镍镀层表面形貌及镍在电沉积初期的微观状态.结果 未加入SDS的溶液中,镍的析出电位为-0.829 V;在0.1~0.5 g/L SDS的镀液中,镍的析出电位为-0.792~-0.745 V;当SDS质量浓度为0.3 g/L时,镍的析出电位最大为-0.745 V.结论 镀液中添加少量SDS时有利于提高镍的析出电位,有利于镍在碳纤维表面形核析出,镍镀层表面均匀致密,由细小的角锥状结构构成;过量的SDS会影响碳纤维表面吸附-脱吸附的平衡,碳纤维表面存在未脱吸附的SDS微区,镍在此区域的形核析出受到影响,镍镀层表面质量较差,由不均匀分布的角锥状结构和垂直于基底的片层结构构成.在实验溶液体系中SDS最优添加量为0.3 g/L.     

电沉积Ni-Mo-P合金镀层的组织结构与耐蚀性

用扫描电镜、透射电镜和失重法研究了电沉积Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌、组织结构和耐蚀性能。结果表明，Ni-Mo-P合金的非晶态镀层，经过不同温度热处理后，镀层结构以非晶态→混晶态→结晶态的顺序变化，镀层的硬度和耐蚀性也因此发生了相应的变化。     

摩擦辅助喷射电沉积纳米晶镍的电化学腐蚀行为

采用摩擦辅助喷射电沉积工艺和传统喷射电沉积工艺制备纳米晶镍,用TEM对比分析了二者的组织结构,用电化学极化法研究了2种纳米晶镍层在3.5%NaCl(质量分数)溶液及1 mol/L H2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,摩擦辅助喷射电沉积结晶过程更加均匀,制备的纳米晶镍层组织致密,晶粒细小,平均晶粒达到9.77 nm;在2种腐蚀溶液中,摩擦辅助喷射电沉积制备的纳米晶镍的电化学腐蚀性能均优于传统喷射电沉积;在NaCl溶液中,摩擦辅助喷射电沉积所制纳米晶镍在腐蚀过程中有钝化膜产生。并指出晶粒大小与微观缺陷是影响纳米晶镍耐腐蚀性能的2个重要因素     

稀土对电沉积Ni-P合金镀层显微组织的影响

研究了在镀液中添加稀土元素后Ni P合金镀层显微组织的变化。X射线衍射及透射电镜分析结果表明 ,在镀液中添加一定量的稀土元素 ,明显地促进了Ni P合金微晶组织向非晶态组织转变 ,从而提高Ni P合金镀层的耐蚀性。电化学极化曲线测试结果表明 ,稀土元素能够促进电沉积过程的阴极极化。由于稀土离子的特性吸附抑制了合金原子在电极界面的正常形核 ,因而促进了非晶组织的形成。     

电沉积非晶态镍磷镀层的结构及晶化过程

对电沉积磷含量12.3wt%非晶态Ni-P镀层晶化过程进行了分析。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描分析(DSC)、透射电镜(TEM)和高分辩透射电镜(HRTEM)研究了非晶态Ni-P合金镀层热处理前后的相转变和结构变化。结果表明,晶化过程分步进行,经历非晶→亚稳相→稳定相的转变。XRD和分析结果表明,270℃镀层开始晶化,亚稳相Ni12P5和Ni5P2析出,420℃时完全消失,转变为Ni3P和Ni稳定相。     

氧化石墨烯含量对电沉积镍-氧化石墨烯复合镀层结构及性能影响

为改善纯电镀Ni层性能,通过向镀液中添加不同含量的氧化石墨烯(GO),利用电沉积技术在Q235 钢表面制备了Ni-GO复合镀层.通过激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)对复合镀层的形貌、物相结构及成分进行了表征,并借助维氏显微硬度计、多功能材料表面性能试验仪及电化...