电沉积我功能复合材料的研究现状与展望

综述了国内外在复合电沉积制备多元复合材料方面的进展，重点探讨了耐磨复合材料镀层，自润滑复合材料镀层，电接触功能的复合材料镀层，耐蚀复合材料镀层等的研究现状和发展趋势，结果显示，随着现代科学技术的快速发展，单金属复合镀层难于满足某些特殊需求，而多元复合材料镀层由于具有耐磨，耐蚀和耐高温氧化等优点，在今后的发燕尾服中将得到广泛的应用。     

WC复合镀层耐腐蚀性能研究

采用复合电沉积工艺制备了Ni-WC复合镀层,通过SEM、EDS和金相显微镜对其表面和断面形貌进行了观察,并借助电化学手段研究了Ni-WC复合镀层在3.5%NaCl腐蚀液中耐蚀性能。结果表明:WC微粒随着电沉积过程逐步埋入复合镀层并均匀分布,镀层与基体间结合良好,在3.5%NaCl腐蚀液中,复合镀层比纯镍镀层相比,腐蚀电位正移而腐蚀电流减少,耐腐蚀能力得到提高。     

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。     

层状金属复合材料的发展历程及现状

三十多年来,多种层状金属复合材料的制备方法应运而生,蓬勃发展,包括爆炸复合法、轧制复合法、热压扩散法和沉积复合法等。爆炸复合法在中厚板的制备上具有不可替代的优势,其产品广泛应用于军工、船舶、电力和化工等领域。轧制法可以批量生产大尺寸层压板,应用最为广泛,目前层压板已经广泛用于汽车、船舶和航空航天等领域。真空热压扩散法由于可以避免氧气等气体的污染,几年来在Ti/Al、Ti/TiAl和Ti6Al4V/TiAl层状复合材料的制备上备受关注。沉积复合法制备的层状金属复合材料在作为耐蚀、耐磨涂层,高强导线,人体植入材料方面表现出巨大的潜力。在综述层状金属复合材料发展历程的基础上,介绍了层状金属复合材料的制备方法及各自的优缺点,并对层状金属复合材料目前在国内外的研究现状进行了分析和介绍。      

镍基与铜基碳化硅复合镀层制备技术发展现状

碳化硅(SiC)纳米复合镀层可以改善材料的耐磨性能,是代硬铬电镀的理想替代技术,本文对SiC复合电镀广泛使用的Ni基及Cu基复合电沉积制备工艺在耐磨方面的应用进行了概述,对Ni、Cu单金属及其合金为主的基质金属进行了评价和总结,在此基础上,重点综述了近年来SiC复合电沉积技术的研究进展,包括单一SiC颗粒及与其他复合颗粒沉积,对其中的规律进行了总结。最后展望了SiC复合电沉积技术的发展方向。     

铸造钢铁基耐磨复合材料制备工艺的研究进展

评述了铸造钢铁基耐磨复合材料的制备工艺和研究进展,重点分析了双液复合铸造、双金属镶铸及铸渗3种耐磨复合材料制备工艺,并对耐磨复合材料制备技术的未来发展方向和研究重点提出合理选材、提高冶金质量、应用数值模拟技术、探研界面结合机理等建议。     

稀土在化学镀中应用研究现状

稀土因其特殊的电子结构表现出优异的物理、化学、电、磁和光学性能而在化学镀金属薄膜中有着广泛的应用前景.综述报道了国内近十年来稀土在化学镀金属薄膜过程中应用的研究现状,并对稀土提高镀速、镀液稳定性和改善镀层耐蚀、耐磨和致密性能以及稀土与基础金属共沉积的作用和机理进行了探讨.对今后稀土在化学镀中的应用研究和发展提出了建议并进行了展望.     

变质处理对耐磨耐蚀铸铁组织及性能的影响

 为了提高材料在水泥混凝土搅拌和输送工况下的使用性能，以新研制的耐磨耐蚀铸铁为对象，采用复合变质处理的方法研究了变质剂加入量对该试验合金铸铁组织、力学性能和耐腐蚀磨损性能的影响。研究结果表明，复合变质处理可以细化耐磨耐蚀铸铁基体组织、消除柱状枝晶，改善碳化物形态、尺寸及分布，使碳化物由变质前的粗大棒条状变为均匀分布的短棒状和颗粒状，消除了粗大片状碳化物对材料基体的危害，使耐磨耐蚀铸铁的性能得到改善。变质剂加入量增加，耐磨耐蚀铸铁的冲击韧度和耐磨耐蚀性能均有较大提高。与变质前相比，加入0.25%和0.50%复合变质剂处理的试验合金铸铁，其冲击韧度和相对耐腐蚀磨损性能分别提高了22.9%、58.3%和16%、23%，基体硬度略有降低，达到了预期效果。     

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。     

螺栓热浸镀Zn-Ni合金工艺

在实验中 ,对不同的助镀剂成分 ,热浸镀工艺及镀后钝化处理进行了研究 ,得出含 0 .1 % Ni的锌合金镀层具有较高的耐磨、耐蚀性能 .黑色低铬盐钝化工艺可降低环境污染 ,提高镀层耐蚀性     

硼化钼基涂层的制备及耐磨抗蚀性能研究

针对连续热镀锌生产线中沉没辊、 轴套等零部件的腐蚀磨损问题, 采用造粒烧结制备了 MoB-Al2O3(MA) 复合陶瓷粉末 , 采用等离子喷涂工艺制备了 MA 复合陶瓷涂层, 测试了涂层的显微组织、 显微硬度及耐熔融锌液 腐蚀磨损性能。 结果表明, 涂层显微组织均匀, 显微硬度约 1300HV100。 采用细粒度粉末、 粘结底层和封孔工艺 制备的 MA 涂层具有更好的抗腐蚀磨损能力, 经腐蚀磨损试验后涂层保持完整, 没有发生明显的腐蚀磨损。     

电弧喷涂含陶瓷颗粒铝基复合涂层的微结构和性能

采用5052半硬铝带分别包覆Al_2O_3、SiC、B_4C、TiC陶瓷颗粒制备的粉芯丝材进行电弧喷涂试验,制备了含陶瓷颗粒的铝基复合涂层。利用光学显微镜、XRD分析了涂层的微观组织和相结构,测试了复合涂层的显微硬度、耐磨性及耐腐蚀性。研究结果表明,制备的铝基复合涂层中含有一定数量的未熔陶瓷颗粒,涂层较为致密,无明显缺陷。含陶瓷铝基涂层的物相主要由Al和所添加的陶瓷相构成,其中在含B_4C陶瓷涂层中还存在Al_3BC、Al_4C_3和AlB_2等新相。陶瓷颗粒的加入有利于提高铝基复合涂层的显微硬度,其中B_4C的加入使涂层中基体相显微硬度提高了1.5倍,这是由于B_4C陶瓷和Al反应生成Al_3BC、Al_4C_3和AlB_2硬质相。复合涂层的耐磨性均优于纯铝涂层,摩擦磨损的形式主要为粘着磨损。动电位极化腐蚀试验表明,含SiC和TiC陶瓷涂层具有较低的腐蚀电流,耐蚀性较好,含SiC陶瓷的复合涂层出现了明显的钝化现象。     

Electric-spark hardening of VT3-1 titanium alloy with tungsten-free composite ceramics

The mass transfer and wear resistance of both monolayer and multilayer coatings on VT3-1 alloy are examined. The coatings are deposited by electrospark alloying (ESA) with composite titanium and zirconium refractory ceramics. It is shown that the wear resistance of these electrospark-deposited coatings is 1.6 to 3 times higher in fretting corrosion in unlubricated friction as compared with the conventional WC + 3% Co coating. In addition, the multilayer structure permits four-to fivefold increase in the coating thickness as opposed to the monolayer WC + 3% Co ESA coating.     

激光熔敷Ni60／WC合金层的腐蚀磨损特性

研究了４５钢表面激光熔敷镍基ＷＣ合金层的耐蚀性及在不同冲击速度和不同浓度酸性介质下的腐蚀磨损特性。结果表明，激光熔敷Ｎｉ６０／ＷＣ合金层不论耐蚀性还是抗腐蚀磨损性能同于２Ｃｒ１３不锈钢。应用微机对试验结果进行逐步回归分析，得出了影响因素与腐蚀磨损速度的害量关系，并探讨了熔敷层的腐蚀磨损过程。     

热喷涂WC-17Co涂层摩擦磨损及电化学腐蚀性能研究

利用大气等离子体喷涂在45钢表面制备WC-17Co涂层,综合评价了涂层的耐磨性及耐腐蚀性能。通过X射线衍射仪对涂层相成分进行了表征;对涂层室温滑动摩擦磨损性能及电化学腐蚀行为进行了测试。结果表明:制备态涂层中存在W2C脱碳相,W2C主要形成于热喷涂涂层过程;滑动摩擦磨损试验表明WC-17Co涂层具有优良的耐磨性能,在8 N载荷下滑动摩擦磨损25 min,其磨损量仅为0.088 g;在3种溶液中电化学腐蚀试验显示WC-17Co涂层在10%HCl溶液中的自腐蚀电位最高,为-254 mV,同时腐蚀速率也最大,达2.686E-1mm·a-1。     

镍磷合金碳化硅复合镀层的制备与磨损性能研究

采取化学沉积方法，获得镍磷合金碳化硅复合材料镀层，研究了复合镀层的构成与磨损性能。研究结果表明，镍磷合金中加入碳化硅，不会影响其组织结构，但会显著地提高硬度和耐磨性；复合镀层经过热处理，组织结构发生变化；６７３Ｋ／１ｈ处理后，硬度与耐磨性最高，较镍磷合金镀层具有更高的硬化性能。     

S355海洋钢表面微弧氧化复合膜层耐蚀性能

采用激光熔覆与微弧氧化技术相结合在海洋钢表面制备了复合膜层.运用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）表征复合膜层的微观结构，采用极化曲线、电化学阻抗谱、腐蚀磨损实验和浸泡腐蚀实验等测试方法研究膜层在质量分数3.5%的NaCl水溶液中腐蚀行为，并与熔覆涂层和基体进行对比.结果表明:复合膜层主要分为内致密层和外疏松层，疏松层主要由γ-Al₂O₃组成，致密层主要由α-Al₂O₃组成，与基底层结合较好，复合膜层表面硬度最大能达到HV_0.2 1423.3，比熔覆涂层高47.6%，其硬度较S355海洋钢有显著提升.基体在腐蚀和磨损交互作用中主要以腐蚀加速磨损为主，涂层在交互作用中主要以磨损加速腐蚀为主，在经过微弧氧化处理后，膜层的自腐蚀电位负移，钝态电流密度上升，抗磨蚀性能明显提高.熔覆涂层的浸泡腐蚀方式以点蚀为主，复合膜层腐蚀较轻微，阻抗模值最大能达到105.3 Ω·cm2，比熔覆层提高两个数量级，这表明复合处理可进一步提高涂层的耐腐蚀性.      

石油天然气工业用不同类型WC基陶瓷涂层性能之比较

WC基热喷涂涂层被广泛应用于各种工业领域以改善组件的机械强度及增强基材的耐磨损耐腐蚀性能。超音速火焰喷涂方法制备的涂层具有涂层密度高、结合强度高等特点,而且在喷涂过程中粒子速度高,粒子的沉积温度相对较低,因而具有较低的＂脱碳＂现象,被人们视为优异的涂层制备技术。通过与不同化学元素合金化的方法制备了多种类型的碳化钨金属陶...     

Stellite12 和 Stellite20 涂层的耐磨性和耐腐蚀性能对比研究

利用超音速火焰喷涂技术 (High-velocity-oxy-fuel, HVOF) 在 F316 不锈钢表面制备 Stellite 12 和 Stellite 20 两种钴基合金涂层, 对比研究了涂层的摩擦磨损性能以及在不同浓度硫酸溶液中耐腐蚀性。 采用 HT2101 销盘磨 损试验仪, 进行了摩擦磨损试验。 利用电子探针仪 (EPMA) 观察涂层的微观组织形貌, WDS 波谱仪分析涂层微 区成分。 采用三电极体系在 CHI660C 电化学工作站上测试 Stellite12 和 Stellite20 涂层在不同浓度硫酸溶液中的极 化曲线, 并与 F316 不锈钢进行对比。 结果表明, HVOF 工艺制备的 Stellite12 和 Stellite20 涂层均匀致密, 无裂纹 等缺陷, 显微硬度分别为 750 HV0.3 和 1000 HV0.3; Stellite 12、 Stellite 20 涂层的摩擦系数约 0.55~0.6。 磨损机理 主要为磨粒磨损, 伴随一定的粘着磨损。 Stellite 12 的磨损量为 Stellite 20 的两倍。 在室温条件下, 两种涂层在质 量分数 20 % 和 50 % 硫酸溶液中腐蚀电位均低于 F 316 的腐蚀电位, F 316 具有较好的耐腐蚀性; 在 80% 硫酸溶 液中, 这两种涂层的腐蚀电位均高于 F 316 的腐蚀腐蚀电位, F 316 不锈钢耐蚀性相对较差。     

HVAF喷涂La2O3改性WC-20Cr3C2-11NiMo涂层的耐磨耐蚀性能

为进一步提升高质量WC涂层的耐磨性、耐海水腐蚀性和耐海水气蚀性。采用大气超音速火焰喷涂(HVAF)在0Cr13Ni5Mo基体上制备稀土La₂O₃改性WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层。通过显微硬度测试、平面孔隙测试、摩擦磨损实验、电化学实验和模拟海水超声波气蚀实验,测试涂层的显微硬度、孔隙率、摩擦因数、摩擦磨损性能、耐海水腐蚀性能和耐海水气蚀性能,分析La₂O₃对WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层耐磨耐蚀性能的影响。结果表明,改性后的涂层显微硬度提升到1400 HV0.2左右,平均孔隙率降低约48.6%;涂层磨损质量降低约33%,摩擦因数降低约30%,摩擦磨损表面微凹坑和微裂纹明显减少;电化学自腐蚀电位明显右移,电化学自腐蚀电流密度明显减小;涂层的气蚀质量损失减少约20%,气蚀坑洞明显减少和变小。HVAF喷涂La₂O₃改性后的WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层硬度略微提升,致密性、耐磨性、耐海水腐蚀性和耐海水气蚀性得到明显提升,除表面疲劳磨损外,表面摩擦磨损机理从严重磨粒磨损转变为轻微磨粒磨损,气蚀机理主要为流体冲击波侵蚀。