n-Al2O3P/Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀层（n-Al2O3^p/Ni）的组织特征及擦磨损特性，并与快镍刷镀（Ni)进行了比较。结果表明：n-Al2O3^p/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密，镀层摩擦系数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n-Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相良好结合；复合镀的耐磨性能明显优于Ni刷镀层，镀液中n-Al2O3含量为20g/L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

n-Al2O3/Ni复合电刷镀层的接触疲劳行为

为研究纳米颗粒复合电刷镀层的接触疲劳行为,通过在镍盐溶液中加入纳米氧化铝(n-Al2O3)颗粒,采用电刷镀技术制备了含n-Al2O3颗粒的镍基复合镀层(n-Al2O3/Ni),采用接触疲劳试验机评价了镀态和热处理态的n-Al2O3/Ni复合镀层的抗接触疲劳性能,并与纯镍刷镀层进行了性能对比.借助SEM和TEM对复合刷镀层的组织进行了分析,探讨了复合刷镀层的接触疲劳失效过程以及纳米颗粒等对刷镀层疲劳失效过程的影响.研究表明:n-Al2O3/Ni复合镀层在镀态下的接触疲劳寿命超过100万周次,明显高于纯镍镀层;退火后n-Al2O3/Ni复合镀层接触疲劳寿命为45.9万次,为纯镍镀层的1.62倍;复合镀层的接触疲劳失效过程分为裂纹萌生、裂纹扩展和镀层断裂3个阶段;纳米颗粒在复合镀层接触疲劳失效过程中起到阻碍位错滑移的作用,从而抑制塑性变形和裂纹扩展,使复合镀层具有较高的接触疲劳寿命.     

Ni/纳米Y2O3复合刷镀层的组织结构与摩擦磨损特性

添加纳米颗粒的复合镀层较常规单相镀层具有更优异的性能。采用电刷镀技术在2Cr13不锈钢表面制备了Ni/纳米Y2O3复合镀层,研究了纳米Y2O3含量对复合镀层的形貌、成分、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与纯镍镀层相比,复合镀层表面更为平整致密;随着镀液中纳米Y2O3含量的提高,复合镀层的硬度呈现先升高后降低的趋势;当纳米Y2O3颗粒含量为15 g/L时,复合镀层的晶粒最为细小,硬度达到极大值,摩擦系数(0.20)明显低于快速镍镀层(0.38),磨损面的黏着和撕裂现象大大减轻,表现出良好的摩擦磨损性能。     

n-Al2O3/Ni电刷镀复合镀层组织与沉积机理

测定了n-Al2O3颗粒在快镍刷镀液中的粒径分布、Zeta电位等表面性质，用SEM和TEM测定了n-Al2O3／Ni复合刷镀层表面形貌、镀层微观组织结构并进行了表面能谱分析，得到了n-Al2O3在镀层中的分布、状态；分析了纳米颗粒表面性质对上述因素的影响。实验结果表明纳米颗粒在镀液中荷负电，其粒径分布较广；镀层中n-Al2O3呈弥散分布，粒径在数十纳米范围。纳米颗粒在镀液中粒度分布越小，刷镀层晶粒越细，刷笔运动及溶液对流等因素对进入刷镀层的纳米颗粒粒径有一定选择效应。在上述结果基础上推测n-A12O3/Ni体系复合共沉积机理应是以力学机理为主。     

n-Al2O3/Ni复合镀层的组织与滑动磨损性能研究

用电刷镀技术制得了镍基n-Al2O3复合镀层，并对镀层的滑动磨损性能进行了试验研究。纳米复合镀层的表面形貌比较细腻，镀层中纳米粒子分布均匀，与基质金属结合紧密。镀层显微硬度达到HV700，比快速镍镀层提高约40％。滑动磨损试验结果表明，随着纳米粒子含量的增大，镀层的耐磨性提高，摩擦系数也呈增大趋势；但当镀层中n-Al2O3粒子的超过2.56%(质量分数）时，镀层的耐磨性显著下降。纳米复合镀层的磨损机制以疲劳磨损为主，而快速镍底层以粘着磨损为主。     

发动机叶片纳米颗粒复合电刷镀后的性能

针对某型发动机压气机整流叶片榫头磨损,应用纳米颗粒复合电刷镀技术进行修复.通过控制电刷镀工艺参数,获得了性能稳定的纳米颗粒复合镀层,并检测了镀层的结合强度、显微硬度、基体渗氢量、耐磨性能及接触疲劳寿命.结果表明:n-Al2O3/Ni镀层、n-SiO2/Ni镀层以及快镍镀层的结合强度均能满足使用要求;与快镍镀层相比,n-Al2O3/Ni镀层硬度提高了25%,对基体的渗氢量降低了47%,耐磨性能是快镍镀层的2.5倍,接触疲劳寿命增加,而n-SiO2/Ni镀层硬度提高了12%,对基体的渗氢量降低了41%,耐磨性能是快镍镀层的2.2倍,接触疲劳寿命增加;纳米颗粒复合电刷镀比普通电刷镀快镍的加工效率提高近1倍;采用纳米颗粒复合电刷镀修复的叶片通过了长试考核,能满足使用性能要求.     

摩擦电喷镀镍基纳米氧化铝镀层组织及性能研究

制备出摩擦电喷镀n-Al2O3/Ni镀层与电刷镀n-Al2O3/Ni镀层.用SEM、XRD和HMT-3显微硬度计观测出摩擦和喷射使得镀层更平整、细腻,且复合含量、硬度与刷镀层相比有明显提高;2种镀层在5%H2SO4溶液和5%H2SO4 3.5%NaCl溶液中腐蚀,通过公式v=△w/st=A·i∞rr/(nF)推出摩擦电喷镀n-Al2O3/Ni镀层腐蚀速率最小.     

纳米颗粒对镍刷镀层抗油润滑沙粒磨损性能的影响及强化机制

制备了纯镍刷镀层和镍基纳米氧化铝复合刷镀层。采用T-11球盘式磨损实验机对比评价了两种刷镀层的抗油润滑沙粒磨损性能。磨损实验结果表明,纳米颗粒复合刷镀层的耐磨损性能是纯镍刷镀层的1.3～2.5倍。通过对刷镀层的SEM,XRD和TEM分析表明,纳米颗粒主要通过细化镀层组织、弥散强化和阻碍镀层中微裂纹的扩展来强化复合刷镀层的抗油润滑沙粒磨损性能。     

Ni/ZrO2纳米复合刷镀层的抗高温氧化性

采用电刷镀技术制备了Ni/ZrO2纳米复合镀层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射等手段,研究了Ni/ZrO2纳米复合刷镀层的组织和抗高温氧化性能,并与快速镍镀层进行对比分析。结果表明,与快速镍镀层相比,Ni/ZrO2纳米复合镀层的表面形貌更为平整致密,晶粒尺寸明显减小;在800℃氧化后复合镀层晶粒依然较快速镍镀层细小、均匀,氧化增重速率明显低于快速镍镀层;X射线衍射分析表明,Ni/ZrO2复合镀层的氧化程度较轻,镀层中仍然存在大量的Ni相。     

铜基纳米Al2O3复合刷镀层组织形貌及耐磨性研究

在紫铜基体上分别制备了普通快速铜镀层和纳米Al2O3/快速铜复合刷镀层,采用扫描电镜、金相显微镜、显微硬度计、摩擦磨损实验机对比研究了两种镀层的表面形貌、截面组织形貌、显微硬度和耐磨性。结果表明,纳米Al2O3颗粒的加入显著改变镀层组织形貌与性能。与普通快速铜镀层相比,纳米铜基复合刷镀层表面平整,组织更加细化致密,显微硬度增大,摩擦系数降低,减弱了磨损面的犁削效应和粘着效应,耐磨性优于普通快速铜镀层。     

Friction and Wear Characteristics of Brush Plating Ni/nano-Al2O3 Composite Coating under Sand-Containing Oil

Ni-matrix composite coating containing AI2O3 nano-particles is prepared by brush plating. The effects of the nano-particles on the microstructure, microhardness and tribological properties of the composite coating under the lubrication of a diesel oil containing sand are investigated. The results show that the microstructure of the composite coating is finer than that of the pure nickel coating due to the codeposition of the nano-particles. When the nano-particle concentration in the electroplating bath reaches 20 g/L, the microhardness, and wear resistance of the composite coating is as much as 1.6 times and 1.3-2.5 times of those of the pure nickel coating respectively. The main hardening mechanism of the composite coating is superfine crystal grain strengthening and dispersion strengthening. The composite coating is characterized by scuffing as it slides against Si3N4 under the present test conditions.     

电刷镀Ni-CNTs/PTFE纳米复合镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

再制造工程中很多表面镀层要求具有优异的摩擦磨损与耐腐蚀性能,利用纳米电刷镀技术在45钢基材上制备NiCNTs、Ni-CNTs/PTFE、Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层。采用XRD和SEM观察电刷镀复合镀层表面相结构和微观形貌,采用球盘式摩擦磨损试验机测试其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,采用动电位极化曲线研究其在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层耐磨性能最优,其次为Ni-CNTs/PTFE、Ni-CNTs复合镀层,均强于纯镍镀层;当CNTs质量浓度分别为1.5g/L和1.0g/L时,Ni-CNTs复合镀层分别表现出最优的摩擦磨损性能和最佳的耐腐蚀性能,Ni-WC/PTFE-CNTs、Ni-CNTs/PTFE复合镀层次之。纯镍镀层和Ni-CNTs复合镀层的磨损机制是粘着磨损,Ni-CNTs/PTFE复合镀层的磨损机制主要是粘着磨损,其次为磨粒磨损,Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层的磨损机制主要是磨粒磨损和接触疲劳磨损。     

粉煤灰微珠填充环氧树脂复合涂层耐磨性能的研究

制备了粉煤灰微珠/环氧树脂复合材料涂层,并利用JM-V型磨耗仪对涂层材料进行了磨损试验,研究了粉煤灰微珠含量、微珠粒径以及试验负载和速度对复合涂层耐磨性能的影响。结果表明,随粉煤灰微珠含量的增加,涂层的耐磨性呈先增加后下降的趋势,当填充的微珠质量分数为15%时,复合材料涂层的耐磨性最佳。随微珠粒径的增大,微珠在磨损过程中更加容易破碎,导致复合材料涂层的耐磨性随之下降。对比不同载荷和速度下复合材料涂层的磨损试验结果发现,随负载的增加,复合材料涂层的耐磨性降低;加快试验速度,涂层材料的磨损量也随之变大。     

不同温度下Fe-Al/Cr3C2复合涂层的摩擦学特性研究

使用THT07-135高温磨损实验机对不同温度下高速火焰喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层进行滑动摩擦特性研究.运用扫描电镜及能谱仪对磨痕的形貌和不同区域的成分进行观察测试,运用透射电镜对涂层内部硬质相的存在状态进行观察分析.结果表明:高速火焰喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层具有良好的抗摩擦磨损性能,随着滑动距离的增...     

含有液体微胶囊的复合电沉积铜镀层性能的研究

研究了含有有机硅树脂为囊心的液体微胶囊复合镀铜层的性能.通过进行25%氨水溶液腐蚀试验、10%硝酸溶液腐蚀试验和耐磨试验,测定了这种复合镀层的耐蚀性和耐磨性.结果表明,由于复合镀铜层中含有液体微胶囊,其耐腐蚀性和耐磨性能都得到很大提高.     

Ni-Al2O3 镶嵌镀工艺及镀层性能研究

介绍了Ni-Al2O3耐磨复合镀层的制备工艺，讨论了工艺参数对镀层质量的影响。结果表明，镀层中Ni-Al2O3的复合量随电流密度增加、电镀时间的延长和镀液温度的升高而升高，镀层的硬度、耐磨性也随之升高，复合量为70％Al2O3时的镀层耐磨性优于镀纯铁层；此外，镀层具有高的耐蚀性。     

Ni-SiC脉冲电镀工艺对SiC共沉积量及镀层耐磨性的影响

采用脉冲电镀法制备了Ni-SiC复合镀层,考察了镀液中SiC质量浓度、脉冲平均电流密度、镀液pH值对复合镀层中SiC共沉积量及镀层耐磨性能的影响.结果表明:电镀工艺参数的改变影响镀层中SiC的共沉积量以及复合镀层的耐磨性.选择适当的工艺参数,可以制备出SiC共沉积量高、微粒弥散较均匀的耐磨复合镀层.复合镀层的抗磨性能不仅与硬质微粒的共沉积量有关,而且与微粒在镀层中分布的均匀性有很大关系,在共沉积量相同的情况下,微粒的分散性越好,镀层的抗磨损性能就越好.     

高速电弧喷涂FeCrNi/CBN复合涂层的组织与性能

采用高速电弧喷涂技术成功地制备出FeCrNi/CBN复合涂层,对涂层的结合强度、硬度、抗热震性能和磨损性能进行了测试,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段观察分析了涂层的形貌、成分和涂层截面组织.结果表明,FeCrNi/CBN涂层具有典型的层状结构特征;综合力学性能优异,具有较高的结合强度、高致密度、较好的耐热震性能和耐磨损性能.     

镍基纳米陶瓷颗粒脉冲电刷镀复合层的形貌及磨损性能

为了探讨不同电源电刷镀层的形貌及耐磨性,用直流电源和不同电参数脉冲电源制备了镍基纳米陶瓷颗粒(Ni/n -SiO2)复合镀层,用Quanta 200型扫描电镜、T -11球盘摩擦磨损试验机对其表面形貌、磨损性能进行了分析比较.结果表明:脉冲电刷镀Ni/n -SiO2复合镀层比直流Ni/n -SiO2复合镀层表面更平整,镀层晶粒团更加细小、孔隙率更低、耐磨性更高.纳米颗粒的复合提高了复合镀层的强度,从而避免了快镍镀层磨损中柱状晶脆性断裂磨损方式,提高了复合镀层的耐磨性;脉冲电源通过改善镀层的致密程度,减小了粘着磨损中微凸体的接触应力,使脉冲刷镀层的耐磨性优于直流刷镀层.