超声脉冲电沉积镍–氧化锆–氧化铈纳米复合镀层

在超声场中采用脉冲沉积法制备了Ni–ZrO2–CeO2二元纳米复合镀层。镀液组成和基础工艺条件为:氨基磺酸镍300 g/L,H3BO3 30 g/L,NH4Cl 5 g/L,润湿剂0.15 g/L,ZrO2 20 g/L,CeO235 g/L,温度(45±2)°C,pH 3.8±0.1,时间2 h。研究了平均电流密度、占空比和脉冲频率等对Ni–ZrO2–CeO2复合镀层中纳米颗粒含量的影响。采用静态浸泡法研究了不同脉冲参数下制备的纳米复合镀层在10%H2SO4溶液中的耐腐蚀性。结果表明,在平均电流密度4 A/dm2、占空比0.4、频率1 000 Hz条件下脉冲电沉积时,Ni–ZrO2–CeO2复合镀层中纳米颗粒的含量最高,表面最细致。超声波的引入使复合镀层中纳米颗粒的含量有少许降低,但能细化晶粒,提高复合镀层的耐腐蚀性能。Ni–ZrO2–CeO2复合镀层的耐腐蚀性优于相同工艺条件下制备的纯Ni、Ni–ZrO2以及Ni–CeO2镀层。     

正向脉冲占空比对Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni,W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层.在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响.结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低.当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6 μm/h),显微硬度最高(为696 HV).纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显.     

化学镀(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层的研究

采用化学镀的方法制备(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层,研究了镀液中WC纳米微粒的添加量对镀层中微粒含量的影响,通过扫描电镜观察了(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层的表面形貌。研究发现,纳米微粒镀层的硬度随着镀层中WC纳米微粒含量的增加而提高。通过测量(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层在NaCl溶液中的开路电位曲线和电化学阻抗谱,发现其耐蚀性能要优于合金镀层。     

正向脉冲占空比对Ni–W–P–CeO_2–SiO_2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni、W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni–W–P–CeO2–SiO2纳米复合镀层。在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响。结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低。当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6μm/h),显微硬度最高(为696HV)。纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显。     

碳钢表面铜-碳化硅纳米复合镀层的制备及其性能研究

在Q235碳钢表面先预浸镀铜,然后采用超声-电沉积方法获得Cu-SiC纳米复合镀层。研究了纳米SiC含量对纳米复合镀层表面形貌的影响,讨论了阴极电流密度、超声功率、温度和电沉积时间对复合镀层显微硬度的影响,获得了较佳的工艺条件:镀液中SiC纳米颗粒含量9g/L,阴极电流密度6A/dm2,超声波功率200W,镀液温度30°C,电沉积时间40min。在此条件下制备Cu-SiC纳米复合镀层,测试了镀层的结合力,并与普通铜镀层进行比较,研究了复合镀层的表面形貌、显微硬度以及在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,所制备的复合镀层结合力良好,其表面颗粒尺寸在0.5～1.0μm之间(小于普通铜镀层的1～4μm),显微硬度和反应电阻分别为294.6HV和2446.5.cm2(大于普通铜镀层的162.0HV和1538.7.cm2)。Cu-SiC纳米复合镀层具有较好的机械性能和耐腐蚀性能。     

Ni-W/SiO2纳米复合镀层的制备与性能研究

采用电沉积的方法制备了Ni-W/SiO2纳米复合镀层,研究了镀液中SiO2纳米微粒的添加量和电流密度对镀层中微粒含量的影响,通过扫描电镜观察了Ni-W/SiO2纳米复合镀层的表面形貌.研究发现,纳米复合镀层的硬度随着镀层中SiO2纳米微粒含量的增加而提高.通过测量Ni-W/SiO2纳米复合镀层在NaCl溶液中的阳极极化曲线发现纳米复合镀层的耐蚀性能要优于合金镀层.     

高频脉冲电镀制备镍–钴/碳化硅复合镀层

采用高频脉冲电沉积法在不锈钢板上制备Ni–Co/SiC复合镀层。研究了镀液中SiC含量、脉冲频率、占空比以及平均电流密度对复合镀层中Si含量的影响,得到的较佳工艺参数为:纳米SiC 8 g/L,脉冲频率60 kHz,平均电流密度3～4 A/dm2,占空比0.32,温度40°C,pH 4.0～5.0,时间60 min。对比研究了较佳工艺下制备的Ni–Co/SiC和Ni–Co镀层的表面形貌和相结构。结果表明,Ni–Co/SiC复合镀层的表面比Ni–Co合金镀层更细致均匀,SiC具有细化镀层晶粒的作用。     

脉冲电沉积纳米镍-碳化硅复合镀层的性能

分别采用直流(DC)和换向脉冲电流(PRC)电沉积法制得纳米Ni-SiC复合镀层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪对比研究了纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层的微观结构、宏观残余应力、表面形貌及成分。用浸泡法研究了不同镀层在3.5%(质量分数)NaCl和10%(体积分数)H2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,脉冲电沉积能改变镀层的微观结构,有效提高镀层硬度,降低宏观残余应力。脉冲电沉积所得到的纯Ni镀层和纳米Ni-SiC复合镀层在3.5%NaCl及10%H2SO4溶液中的耐蚀性均优于直流镀层。脉冲镀层在3.5%NaCl溶液中受腐蚀很轻,主要腐蚀形态为点蚀,而在10%H2SO4溶液中,SiC粒子作为增强相使镀层的耐腐蚀性进一步提高。     

脉冲电沉积Ni-Al2O3复合镀层的工艺参数及性能研究

利用脉冲电沉积在304不锈钢上制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,通过正交试验法确定了最佳工艺参数为:硫酸镍280 g/L,氯化镍45 g/L,硼酸40 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,平均电流密度4 A/dm2,占空比40％,脉冲频率600 Hz,纳米Al2O3颗粒质量浓度5 g/L,温度45～55°C,pH 3～4,搅拌速率约220 r/min,电沉积时间60 min.用扫描电子显微镜分析镀层表面形貌,用能谱仪确定镀层中Al2O3含量,用显微硬度计测试镀层的显微硬度,用数码显微镜测量镀层的表面粗糙度,用电化学工作站分析镀层的耐蚀性.结果表明:与直流电沉积复合镀层相比,脉冲复合镀层晶粒尺寸较小、结合紧密,纳米Al2O3颗粒均匀分散,显微硬度和纳米Al2O3颗粒含量高,表面平整,耐蚀性好.     

高频脉冲电镀Ni-SiC纳米复合镀层影响因素的研究

采用脉冲电镀,在铜板上制备了N i-S iC纳米复合镀层。该复合镀液采用的分散剂由一种阴离子和一种阳离子表面活性剂混合而成,稳定性较好。采用络合滴定法对镀层中S iC的含量进行了测定。讨论了脉冲频率、阴极电流密度、镀液中S iC含量、镀液温度对镀层中微粒含量的影响。实验结果表明,镀层中S iC含量随着镀液中S iC含量的增加、电流密度的增大或温度升高都是先增加后减小;随着频率增大而逐渐降低。该复合镀层硬度可达960HV,表面细致,空隙较少。     

纳米SiC化学复合镀镍工艺的研究

通过对Ni-B-纳米SiC及Ni-P-纳米SiC化学复合镀工艺的研究,发现纳米碳化硅微粒的共沉积对复合镀层的结构有影响,非晶态的合金镀层在纳米微粒共沉积的条件下向晶态结构转变,复合镀层基体以镍的晶态形式出现.通过镀覆工艺参数的调节,控制复合镀层基体结构,促使其逐渐向非晶态过渡.结合XRD、电子探针等检测手段,探讨了影响这一结构变化过程的工艺因素及其内在机制.     

Tribological study of Ni matrix composite coatings containing nano and micro SiC particles

Nickel matrix composite coatings containing micro and nano-sized SiC particles were prepared from an additive-free Watts’ type solution under direct and pulse current conditions, in order to study the correlation between SiC particles embedding and the tribological behaviour of deposits. The wear properties of Ni/SiC composite coatings were shown to depend on the type of current, the size of the embedded particles, the weight fraction of codeposited particles, the microstructural modifications induced by codepositing SiC particles and the plating conditions. It was proved that the presence of SiC particles influences the adsorption-desorption phenomena occurring at the metal-catholyte interface during electrocrystallization and, synergically with the plating conditions, modifies the deposits microstructure thus affecting wear properties.     

SiC颗粒对镀铁层表面形貌和结构的影响

采用自制的不对称交直流电镀电源,在氯化亚铁镀铁液中加入S iC颗粒制备了Fe-S iC复合镀层。研究了S iC颗粒对镀铁层表面形貌和镀铁层结构的影响,并对复合镀层的硬度和耐磨性进行了评定。研究结果表明,加入S iC颗粒可以减少镀铁层中的微裂纹,提高镀铁层的硬度和耐磨性。     

化学复合镀Ni-P-纳米SiC-PTFE工艺的研究

通过单因素分析和正交实验研究纳米SiC,PTFE乳液与表面活性剂FC-4对化学复合镀Ni-P-纳米SiC-PTFE的影响.结果表明:对复合镀层磨损量影响最大的是SiC,对摩擦系数影响最大的是PTFE,对镀速影响最大的是表面活性剂FC-4.最佳工艺为:纳米SiC 8 g/L,PTFE乳液2 mL/L,表面活性剂FC-4 0.3 g/L.此时能获得最小磨损量(0.004 695 mm3),较低的摩擦系数(0.49),适中的镀速(6.3 mg·cm-2·h-1).     

Ni-P复合镀层摩擦磨损性能的研究

采用化学复合镀在碳钢基体上共沉积（Ni-P）-SiC和（Ni-P）-PTFE两种复合镀层,重点研究了两种复合镀层在相同对磨条件下的摩擦磨损性能及磨损机理表现形式,并与化学镀镍磷层进行对比。结果表明,本实验条件下所制备的（Ni-P）-SiC和（Ni-P）-PTFE两类复合镀层分别具有优异的耐磨和减磨性能,均能对所镀覆基体材料起到良好的保护作用;对磨实验过程中主要出现磨料磨损、粘着磨损和氧化磨损三种磨损方式,而且磨损方式不同,镀层的摩擦磨损性能表现也不尽相同。     

复合电沉积制备TiO_2/泡沫镍光催化材料及其催化活性

采用复合电沉积方法制备了TiO2/泡沫镍光催化材料,通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）分别对纳米复合镀层进行了形貌和成分表征,同时研究了在镀液中添加不同表面活性剂对光催化材料镀层的影响。讨论了TiO2/泡沫镍光催化材料对大肠杆菌和小球藻的光催化活性。结果表明：在本实验的电沉积工艺条件下,泡沫镍基底上获得了微粒分布均匀、Ti的质量分数为5.97%的纳米TiO2-Ni复合沉积层。添加了阴离子表面活性剂的光催化材料表面TiO2颗粒具有良好的分散性。TiO2/泡沫镍光催化材料处理含大肠杆菌水样,反应30 min灭活率达到60.1%,反应2 h灭活率达到99.9%;处理水中的小球藻溶液,初始3 h内,小球藻溶液中所含叶绿素a从初始的98.2 mg/m3降至38.2 mg/m3。     

SMA-纳米SiC及SMA-纳米金刚石复合膜制备及其Cu2+离子吸附性能

以纳米SiC及纳米金刚石粉体为添加剂,通过苯乙烯与顺丁烯二酸酐的聚合,成功制备了苯乙烯-马来酸酐-纳米碳化硅(SMA-纳米SiC)及苯乙烯-马来酸酐-纳米金刚石(SMA-nano diamond)复合薄膜材料。通过热重分析(TG)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对吸附复合膜的结构进行表征。研究了SMA-纳米SiC及SMA-纳米金刚石复合膜的吸水性及其对二价铜(Cu²⁺)离子的吸附特性。结果表明,无机纳米颗粒的添加均提高了复合薄膜的耐热特性,提高了热分解温度。当纳米粉体含量在0.8~1.2 g之间,可以获得较为均匀的泡沫状多孔复合薄膜。浸泡6 h,纳米SiC添加量为1.0 g的复合膜吸水率低至4.81%。纳米金刚石添加量为1.0 g,复合膜吸水率低至3.52%。适量的纳米SiC及纳米金刚石可以提高复合膜的耐水性能。SMA-纳米SiC及SMA-纳米金刚石复合膜材料均对Cu²⁺离子具有一定的吸附特性,泡沫状复合膜吸附性能最佳。纳米SiC及纳米金刚石能够有效改善SMA膜对重金属离子的吸附性能。     

Ni-P-纳米金刚石化学复合镀研究

采用制备的粒度150 nm以内的复合镀用纳米金刚石悬浮液进行了Ni-P-纳米金刚石化学复合镀研究,研究了工艺条件包括纳米金刚石加入量、搅拌方式、离子型和非离子型表面活性剂及其组合的加入对复合镀镀速和镀层性能的影响。结果表明:纳米化学复合镀要求镀液有更好的稳定性;镀速与搅拌方式有关,并且随纳米金刚石的加入而提高;组合型表面活性剂对复合镀层性能提高明显;表面形貌分析观察到镀层中纳米金刚石分布均匀,颗粒在100~200 nm左右。     

碳纤维增强环氧树脂电镀Cu-SiO2纳米微粒复合镀层

研究了电镀液中SiO2纳米微粒含量对碳纤维增强环氧树脂复合材料复合电镀层的影响.结果表明,硫酸铜电镀溶液中加入一定比例SiO2纳米微粒可使复合材料镀层维氏硬度提高,镀层晶粒得到明显细化,镀层致密度提高,随SiO2纳米微粒含量提高镀层导电性略有下降.     

复合刷镀Ni-SiC的工艺研究

复合刷镀是一种新的刷镀工艺方法,Ｎｉ－ＳｉＣ复合刷镀层的硬度及耐磨性能良好,具有很好的经济、使用价值。介绍了复合刷镀设备,研究、分析了复合刷镀Ｎｉ－ＳｉＣ镀液配方、工作电压、溶液温度、镀笔运动速度等工艺条件对镀层中ＳｉＣ含量和沉积速度的影响,提出了复合刷镀Ｎｉ－ＳｉＣ的工艺条件。