Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究和性能表征

在酸性氨基磺酸盐溶液体系中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2复合镀层。通过阴极线性扫描测试,研究了Ni-Co/ZrO_2复合体系中纳米粒子对电化学反应过程的影响;通过SEM、XRD测试分别研究了复合镀层的表面形貌和微观结构;通过Tafel曲线测试镀层的耐蚀性能,通过退火后的显微硬度测试表征镀层的热稳定性能。试验结果表明:Ni-Co/ZrO_2共沉积电位大约为-0.90V;与Ni-Co合金相比,Ni-Co/ZrO_2复合镀层表面更加均一致密,晶粒更加细小,耐蚀性和热稳定性更好。     

超声辅助电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层的性能研究

采用超声辅助电沉积方法将Ni-Co/ZrO_2纳米复合镀层电镀到铜板表面。在不同纳米粒子添加量下,通过线性扫描伏安(LSV)和交流阻抗(EIS)对电沉积过程进行电化学表征,通过SEM、EDS对镀层的组成和表面形貌进行研究,并分别利用显微硬度计和摩擦磨损试验仪对复合镀层的力学性能和摩擦磨损性能进行表征。结果表明,超声的引入能够有效降低镀液中颗粒的团聚量,提高镀层中纳米粒子的复合量,从而改善复合电沉积过程以及镀层性能。在纳米粒子浓度为10g/L时,镀层的表面形貌、摩擦性能和硬度等性能最优。     

Sn/ZrO2镀层的制备及ZrO2纳米粒子对电沉积过程的影响

在酸性硫酸盐体系中，采用超声辅助电沉积制备Sn/ZrO₂复合镀层，探究了超声功率、ZrO₂纳米粒子浓度和阴极电流密度对Sn/ZrO₂复合镀层的耐蚀性影响；通过线性扫描伏安法和交流阻抗法，研究了Sn/ZrO₂体系中ZrO₂纳米粒子对电化学反应过程的影响；通过SEM和XRD分别测试镀层形貌和微观结构。实验结果表明，较优电沉积工艺为:超声功率为300 W，ZrO₂纳米粒子浓度为7 g/L，阴极电流密度为2.5 A/dm2。在较优条件下，探究纯Sn镀层和Sn/ZrO₂复合镀层电沉积过程，超声辅助纳米粒子的加入使镀层表面更加致密，增加了沉积过程活性位点，促进了Sn2+的沉积，细化了晶粒，使得镀层表面更加平整致密。      

电沉积制备Ni-Co-Al_2O_3纳米复合镀层的研究

采用电沉积工艺制备了Ni-Co-Al2O3纳米复合镀层,利用显微硬度仪测定了复合镀层的硬度,考察了电流密度、纳米Al2O3浓度、电镀温度及镀液pH对镀层硬度的影响,分别借助SEM分析技术及电化学测试技术对最大硬度镀层进行微观性能及耐蚀性能进行研究。结果表明,纳米Al2O3弥散分布在镀层中,复合镀层晶粒进一步细化,耐蚀性显著提高。     

ZrO_2含量与占空比对Ni-Co-ZrO_2复合镀层显微组织及耐蚀性的影响

以硫酸镍(Ni_SO4·6H_2O)、硫酸钴(CoSO_4·7H_2O)和氧化锆(ZrO_2)为主要原料,采用脉冲电沉积法在Q235钢基体表面制备了Ni-Co-ZrO_2复合镀层,通过扫描电镜和能谱仪分别分析了复合镀层的显微形貌及成分组成,并对Ni-Co-ZrO_2复合镀层的耐蚀性进行了研究。结果表明:镀层组织均匀、致密,与基体之间无裂纹、气孔等缺陷;ZrO_2颗粒弥散分布于Ni-Co合金基体中,随着ZrO_2颗粒的嵌入,Ni-Co合金的晶粒形貌由针状向菜花状转变;沉积1.5h后,镀层厚度约60μm,且镀态条件下Ni-Co-ZrO_2复合镀层为晶态结构;随着镀液中ZrO_2颗粒浓度增大及占空比降低,Ni-Co合金晶粒得到细化,复合镀层的耐蚀性显著提高,当ZrO_2含量为20g/L、占空比为40%时,复合镀层的耐蚀性最佳。     

超声电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究

在氨基磺酸盐溶液中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2镀层。借助电化学方法,通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究镀层电结晶初期共沉积行为和电化学反应过程,探究镀层成核模型;对镀层的表面形貌、微观结构进行表征。结果表明,Ni-Co/ZrO_2镀层共沉积电位大约在-0.80V左右;镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型;镀层表面均一致密,晶粒细小。     

Ni-Co合金镀层的硬度及结构研究

在硫酸盐体系中采用单一变量法研究了电流密度、镀液温度和pH值对电镀Ni-Co合金镀层硬度的影响规律,确定了电镀Ni-Co合金镀层的优化工艺条件:镀液温度45℃,镀液pH值3,电流密度6A/dm~2;于该条件下在铜铬锆合金基体上制备出了硬度高、结合性能良好的Ni-Co合金镀层,并研究了退火温度对Ni-Co合金镀层硬度及织构的影响规律。结果表明,Ni-Co合金镀层硬度随退火温度的升高先提高后降低,300℃时HV0.05最高为506.2;退火后镀层呈较强的(111)织构。     

三价铬超声-脉冲电沉积Fe-Ni-Cr/SiC纳米复合镀层

利用超声-脉冲复合电沉积法,在三价铬镀液体系中,添加羧酸盐-尿素配合剂和SiC纳米颗粒,制备了Fe-Ni-Cr/SiC纳米复合镀层.研究了超声-脉冲工艺参数与SiC纳米粒子复合量、Cr含量及镀层厚度的关系;利用稳态极化曲线和循环伏安法分析了超声波对阴极电化学行为的影响.结果表明,超声-脉冲作用均有利于基质金属Fe、Ni和Cr的电沉积,提高了镀层中SiC和Cr的含量以及镀层的厚度.利用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪对Fe-Ni-Cr/SiC纳米复合镀层的表面形貌、微观结构和组成等进行表征,发现采用该技术可制备厚度为23.56μm,SiC和Cr质量分数分别为4.1%和25.1%的Fe-Ni-Cr/SiC纳米复合镀层.磨损量和腐蚀曲线测试结果表明,SiC含量高的复合镀层,其耐磨性和耐蚀性更好.      

超声波对Ni-Co-Al_2O_3镀层性能的影响

采用超声电沉积法在纯铜表面成功制备出性能良好的Ni-Co-Al2O3复合镀层,并讨论了超声波对镀层性能的影响机理。结果表明,在适当的超声功率下,超声波主要是通过空化效应、射流效应等影响提高镀层的沉积速率、硬度及耐蚀性;当超声功率过高时,超声波无益于提高镀层性能。     

废触媒浸出液中铁镍合金的电沉积

以人造金刚石废触媒的硫酸浸出液为基础,采用L16(45)正交试验方案,在1 200 C恒定通电量下,进行直流静态电解沉积Fe-Ni合金,研究了各工艺参数对电沉积电流效率、镀层镍质量分数,以及Ni、Fe析出的分电流密度的影响规律,并以电流效率为主要指标优化得出最优工艺参数。结果表明,对电流效率影响因素由大到小的顺序为镀液pH>电流密度>温度>糖精钠浓度>硫脲浓度。最优工艺参数为平均电流密度500 A/m2、温度45 ℃、pH=3.55、糖精钠浓度3 g/L、硫脲浓度0.15 g/L。最优条件验证试验结果表明了正交试验结果的可靠性。     

铜-纳米金属氧化物复合镀层的制备及组织性能研究

采用铜和纳米SiO2，TiO2粉末的复合电化学沉积，在金属表面上分别获得了金属氧化物增强Cu基复合材料镀层。对复合电沉积镀层的微观组织形貌和性能进行了分析研究。结果表明：纳米级金属氧化物粒子在电场作用下能快速沉积，形成表面致密的复合镀层，随镀覆时间的增加，复合层中微粒的粒度增加，且优先以先沉积的粒子为核心而长大。工艺参数确定后，合理选择镀覆时间就能控制复合材料的组成及沉积粒子的尺寸大小。而且参与复合的纳米级金属氧化物粒子尺寸越细小，复合镀过程中粒子的长大趋向越小，复合镀层硬度越高。     

铜基镀镍工艺研究

研究了电流密度、电沉积时间、镀液pH及超声搅拌对镍沉积量及镀层表面质量的影响。结果表明:在电流密度0.37A/dm2、电沉积时间80min、强酸条件下,镀层较为光滑平整,无明显缺陷,镀镍量适中;超声搅拌有利于提高镀层质量。     

碳纤维表面镀镍工艺研究

为优化碳纤维表面电镀镍的工艺条件,采用电镀法在碳纤维表面沉积一层纯镍层,通过正交试验法研究了不同工艺参数下碳纤维增重率的变化,探讨电流密度、电镀时间和镀液温度对镀层表面形貌和厚度的影响;并用冷热循环法测试不同厚度镀层与碳纤维之间的结合力.结果表明,采用电流密度0.56 A/dm2,电镀时间6 min,温度50℃时制备的镍镀层表面光洁、均匀致密,是较为理想的镀层.     

循环镀液超声波作用下双脉冲电镀法制备Fe-Si复合镀层

研究了以硅质量分数50%的铁-硅合金颗粒为原料,在循环镀液超声波作用下,采用双脉冲电镀法制备Fe-Si复合镀层,考察了合金颗粒质量浓度、电流密度、脉冲电流频率、超声波功率等对Fe-Si复合镀层形貌及硅质量分数的影响。试验结果表明,当镀液颗粒质量浓度为50g/L、平均电流密度为2A/dm2、脉冲电流频率为100Hz条件下,镀层硅质量分数达9.67%,镀层表面平整光滑。     

电沉积制备铜钴颗粒膜

采用电沉积方法制备了铜钴巨磁电阻功能膜,研究了电沉积工艺参数,包括镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值以及沉积时的电流密度等对铜钴颗粒膜层的组成的影响.用扫描电镜、金相显微镜、EDX能谱仪和XRD分析了镀层组成、表面形貌和结构.膜层的组成成分、晶粒大小与镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值以及沉积时的电流密度有着直接的联系.镀液中钴离子浓度增大时,镀层中的钴含量相应的提高,镀层结晶更加粗大.镀层中铜离子浓度增大时,镀层中的铜含量提高,镀层结晶变得致密.配合剂柠檬酸钠浓度增加对镀层中钴的含量起到一定的抑止作用,而对铜的沉积则有促进作用,同时颗粒膜层结晶更加致密.低pH值下有利于铜的沉积,但此时镀层的晶粒较为粗大.控制电流密度可以改变镀层的组成,较高的电流密度有利于钴的沉积.     

循环镀液电沉积法制备Fe-Si镀层试验研究

研究了采用硅质量分数为50%的Fe-Si合金颗粒为原料,以循环镀液电沉积法制备Fe-Si复合镀层,考察了电极位向、镀液流速、颗粒质量浓度及电流密度对Fe-Si复合镀层形貌及硅质量分数的影响。结果表明:采用竖直电极电镀时,当电镀槽镀液向下循环搅拌时,获得的镀层中硅质量分数较低;当镀液向上循环时,镀层中硅质量分数随镀液流速增大呈先升高后降低趋势,镀层硅质量分数达10.33%;采用水平电极电镀时,随镀液流速增大,镀层中硅质量分数呈先升高后降低趋势,镀层硅质量分数可达28.47%,但显著高于竖直电极电镀时获得的镀层硅质量分数;同时,随电流密度增大,采用竖直电极电镀获得的镀层硅质量分数升高,在电流密度为2.5A/dm~2时达最大;采用水平电极电镀获得的镀层硅质量分数随电流密度增大而显著降低。     

MoS_2的电镀工艺对低温低压下MoS_2-Ni基金刚石钻头胎体摩擦性能的影响

基于金刚石钻头干钻时出现较高摩擦热的现象,采用MoS2作为胎体润滑剂,用电镀法制备MoS2-Ni复合胎体材料,以减小胎体的摩擦因数、降低摩擦热;并研究电镀工艺对MoS2复合镀层的显微硬度和低温低压下复合镀层对胎体摩擦性能的影响。结果表明:随镀液中MoS2浓度增大,镀层的显微硬度和胎体的摩擦因数降低,当MoS2浓度大于0.5g/L时,镀层的显微硬度和胎体的摩擦因数变化不大;随镀液pH增大,镀层显微硬度降低,胎体的摩擦因数先减小后增大,当镀液pH增大到4.0后,镀层的显微硬度变化不大,胎体摩擦因数达最小值;随镀液电流密度增大,镀层显微硬度和胎体摩擦因数先减小后增大,当电流密度增大到2.5A/cm2时,镀层的显微硬度和胎体摩擦因数达到最小值。摩擦磨损后的胎体材料形貌分析表明,控制好电镀工艺条件,可实现低温低压下MoS2-Ni复合材料对胎体的润滑作用。     

电沉积制备铜钴颗粒膜

采用电沉积方法制备了铜钴巨磁电阻功能膜，研究了电沉积工艺参数，包括镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值以及沉积时的电流密度等对铜钴颗粒膜层的组成的影响．用扫描电镜、金相显微镜、EDX能谱仪和XRD分析了镀层组成、表面形貌和结构．膜层的组成成分、晶粒大小与镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值以及沉积时的电流密度有着直接的联系．镀液中钴离子浓度增大时，镀层中的钴含量相应的提高，镀层结晶更加粗大．镀层中铜离子浓度增大时，镀层中的铜含量提高，镀层结晶变得致密．配合剂柠檬酸钠浓度增加对镀层中钴的含量起到一定的抑止作用，而对铜的沉积则有促进作用，同时颗粒膜层结晶更加致密．低pH值下有利于铜的沉积，但此时镀层的晶粒较为粗大．控制电流密度可以改变镀层的组成，较高的电流密度有利于钴的沉积．     

环保型三价铬电镀铬工艺研究

为了提高质子交换膜燃料电池不锈钢双极板的耐蚀性,减少六价铬对环境污染的影响,采用电镀方法,在304L不锈钢表面制备Cr-C合金镀层,将三价铬作为主盐进行电镀铬。并且通过扫描电镜、维氏显微硬度仪、Autolab电化学工作站测定镀层的显微形貌、硬度以及耐蚀性。结果表明:在镀液中CrCl_3浓度为0.4 mol/L、HCOOH浓度为0.9 mol/L条件下,采用电流密度24 A/dm~2、施镀时间15 min、pH值2.0、温度30℃的工艺参数进行电镀,制备的镀层均匀致密,耐腐蚀性能较好。     

电沉积铬毛化工艺及影响参数的研究

常规的轧辊毛化工艺生产的毛化辊由于粗糙度衰减过快,使用寿命低,毛化冷轧辊表面形貌中凹坑多于凸起,不利于带钢对其表面粗糙度的复制。为了提高毛化冷轧辊的使用寿命,设计了一种在IF钢表面电沉积铬毛化的工艺:以脉冲电源为试验电源,以铬镀层的表面粗糙度Ra及硬度为考察对象,采用直流脉冲进行试验。试验结果表明,通过脉冲电沉积在850 mA/cm2的电流密度下其Ra达到3.79μm,得到了具有一定粗糙度且结晶状态为半球状的铬镀层,实现了金属表面的毛化。通过脉冲电沉积工艺得到的毛化镀层其硬度(HV)达到1 000。