(Zn-Co)-TiO_2纳米复合镀层的制备及耐蚀性能的研究

利用纳米复合电沉积方法在低碳钢基体上制备了(Zn-Co)-TiO2纳米复合镀层。分析了镀液中纳米TiO2含量、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵质量浓度、电流密度以及温度对镀层中Co、纳米TiO2含量的影响,得出制备(Zn-Co)-TiO2纳米复合镀层的最优工艺条件:60g/L纳米TiO2、1.0 g/L表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、Jκ为4A/dm2、θ为55~60℃。通过扫描电镜、极化曲线对镀层的形貌特征及耐蚀性能进行了分析。结果表明,纳米复合镀层表面完整,没有明显的缺陷;TiO2均匀地分布在Zn-Co合金镀层中,进一步提高了镀层的耐蚀性能。     

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.     

Ni-SiC复合电镀工艺的优化及镀层结构表征

利用电沉积法制备出Ni-SiC复合镀层,研究了阴极电流密度、温度、pH、搅拌速率、表面活性剂等工艺参数对镀层显微硬度和沉积速率的影响,通过正交试验得出了最佳工艺参数:阴极电流密度4A/dm2,SiC微粒悬浮量60g/L,温度40℃,pH 2.5,搅拌速率300 r/min.用SEM、XRD和TEM分析了镀层的表面形貌、组织结构及镀层中粒子的分布,结果表明:SiC微粒均匀分布于复合镀层中,镀层表面平整光滑,显微组织均匀、致密,其显微硬度也较纯镍镀层有显著提高.     

工艺参数对超声辅助脉冲电沉积镍-氮化钛复合镀层的影响

在45钢表面以超声波辅助脉冲电沉积制备Ni-TiN复合镀层。研究了平均阴极电流密度、脉冲占空比、超声功率和TiN粒子(平均直径20~30 nm)添加量对复合镀层的TiN粒子含量和显微硬度的影响。得到较优的工艺参数为:NiSO4ꞏ6H2O 300 g/L,NiCl2ꞏ6H2O 30 g/L,H3BO330 g/L,十二烷基硫酸钠0.3 g/L,TiN 25 g/L,pH 4.1~4.3,温度40°C,平均阴极电流密度4 A/dm2,脉冲占空比40%,脉冲频率1000 Hz,超声功率300 W,机械搅拌速率200 r/min,时间60 min。该条件下所得Ni-TiN复合镀层的TiN质量分数为8.35%,显微硬度为819 HV,表面平整、致密,晶粒尺寸均匀。     

电积锌用铝基β-PbO_2–WC–TiO_2–ZrO_2–SnO_2复合阳极的电沉积制备

在铝上电沉积制备了新型[β-PbO2-WC-ZrO2-SnO2-TiO2复合电极材料.通过正交试验,研究了固体微粒质量浓度及工艺条件对镀层的外观及其作为电积锌阳极使用时槽电压的影响,得到最佳工艺条件为:Pb(NO3)2 250 g/L,HNO3 10 g/L,NaF 1～2 g/L,SnO24g/L,WC4g/L,ZrO2 2g/L,TiO2 2g/L,温度50 ℃,pH 1.5,电流密度3A/dm2,时间4h.     

氨基磺酸盐体系复合电沉积镍-钴-氧化钇工艺的正交优化

通过正交试验对超声波辅助复合电沉积Ni–Co–Y2O3工艺进行优化,得到最佳镀液组成和工艺参数为:Ni(NH2SO3)2·4H2O100 g/L,Co(SO3NH2)2·4H2O 20 g/L,H3BO3 40 g/L,纳米Y2O3 3.0 g/L,p H 4.2,温度40°C,电流密度5 A/dm2,超声波功率300 W,时间1.25 h。在最优工艺下所得Ni–Co–Y2O3复合镀层细致、平整,含0.98%(质量分数)的Y2O3颗粒,显微硬度为538.85 HV,耐磨性较优。     

电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO₄·7H₂O 30 g/L、Co SO₄·7H₂O 30 g/L、H₃BO₃ 30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co–Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米Zr O₂溶胶,电沉积得到Co–Fe–Zr O₂复合镀层。研究了电流密度对Co–Fe–Zr O₂复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm²增大到30 mA/cm²,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的晶粒细化,ZrO₂颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm²时,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。     

镀液组成对铬-金刚石复合电沉积的影响

以紫铜片为基体,采用电沉积法在三价铬镀液中制备了铬-金刚石复合镀层。在pH=1.0、电流密度12A/dm2、搅拌速率150r/min、温度30°C及施镀时间15min的条件下,研究了镀液中主要组分的质量浓度对铬-金刚石复合镀层厚度和外观的影响,得到较好的镀液配方为:CrCl3·6H2O170g/L,HCOOK60g/L,KCl20g/L,CH3COONa·3H2O20g/L,NH4Cl60g/L,超细金刚石25g/L。采用该配方制备的Cr-金刚石复合镀层表面平整、裂纹细小,金刚石颗粒均匀镶嵌在铬镀层中,显微硬度高达1292.6HV,综合性能优于纯铬镀层。     

镍–二氧化锆复合电沉积工艺优化及其对钢表面的毛化效果

在钢试片上复合电沉积Ni–ZrO_2,使微米级的ZrO_2颗粒镶嵌在镍镀层中而形成具有一定粗糙度的表面。通过正交试验研究了NiSO_4·6H_2O、ZrO_2和十二烷基硫酸钠(SDS)添加量,电流密度和温度对Ni–ZrO_2复合镀层耐蚀性、显微硬度和粗糙度的影响。结果表明,电流密度对镀层耐蚀性的影响最大,温度对镀层粗糙度的影响最大。综合考虑Ni–ZrO_2复合镀层的显微硬度、耐蚀性和粗糙度3个指标,得到复合电沉积Ni–ZrO_2的最优工艺为:NiSO_4·6H_2O 280 g/L,NiC_(12)·6H_2O 30~60 g/L,H_3BO_3 30~40 g/L,ZrO_2 30 g/L,SDS 120 mg/L,1,4-丁炔二醇和糖精适量,电流密度3 A/dm2,温度45°C。在最优工艺条件下,Ni–ZrO_2复合镀层的耐蚀性最好,显微硬度为587.3 HV,粗糙度为14.327 4μm,比钢试片高一个数量级左右。     

电流密度对喷射电沉积钴–磷合金镀层的影响

采用喷射电沉积法在45钢棒表面制备Co-P合金镀层。镀液组成和工艺参数为:CoSO_4·7H_2O 200 g/L,H_3PO_4 50g/L,H_3BO_3 30 g/L,NaCl 25 g/L,pH=1.0,温度50℃,喷头移动速率1.2 mm/s,电流密度10~70A/dm~2。研究了电流密度对Co-P合金镀层的表面形貌、相结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:在10~70A/dm~2电流密度范围内,随电流密度从10A/dm~2增大到70 A/dm~2,Co-P合金镀层的厚度变化不大,晶粒细化,显微硬度升高,耐磨性改善,但电流密度高于40A/dm~2时所得镀层的表面平整度下降。     

(Ni-W)-纳米Si3N4复合电镀工艺的研究

研究了(Ni-W)-纳米Si3N4复合镀层的共沉积条件,考察了电流密度、温度和时间等操作条件对镀层沉积速率和显微硬度的影响.结果表明,随着电流密度提高,复合镀层的沉积速率和硬度不断增加,但当电流密度达到16 A/dm2,镀层的硬度下降;合适的镀液温度为75℃左右,沉积时间约60 min.     

电铸铜制备小直径薄壁回转体零件

采用3D打印的圆柱体作为芯模电铸铜,得到小直径薄壁回转体零件。配方和工艺条件为:CuSO4·5H2O 200 g/L,浓硫酸60 g/L,Cl-0.05 g/L,pH 1,温度26℃,极间距3 cm,电流密度2~8 A/dm2,阴极表面线速率3.14~12.56 mm/s。研究了电流密度和阴极表面线速率对电铸铜表面形貌和显微硬度的影响。随电流密度或阴极表面线速率增大,电铸铜的晶粒得到有效细化,组织更均匀、致密,显微硬度先增大后减小。电流密度为4A/dm2,阴极表面线速率为9.42 mm/s时,电铸铜的表面形貌最好,显微硬度最高,所得回转体零件表面光滑、平整,厚度均匀。     

脉冲电沉积铜-锡-镍-聚四氟乙烯复合镀层的组织结构和摩擦学性能

采用脉冲电沉积法在碳素工具钢表面制备Cu-Sn-Ni-PTFE复合镀层。镀液配方和工艺为:K_4P_2O_7·3H_2O 266.5 g/L,Cu_2P_2O_7·4H2O 20 g/L,NiSO_4·4H_2O 0.06~0.14 mol/L,KNaC_4H_4O_6·4H_2O 31.6 g/L,Na_2SnO_3·3H_2O 40 g/L,KNO_3 40 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 20 g/L,PTFE 10 g/L,pH 9.5~10.0,温度35~40℃,电流密度2.5 A/dm~2,脉冲频率3 000 Hz,占空比60%,转速100 r/min,时间1 h。研究了镀液中Ni~(2+)浓度对复合镀层表面形貌、组成、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,镀液中Ni~(2+)浓度为0.1 mol/L时,Cu-Sn-Ni-PTFE镀层表面均匀、致密,显微硬度高达391 HV,耐磨性最好。     

电流密度对喷射电沉积钴–镍合金镀层组织及性能的影响

采用NiSO_4·6H_2O与CoSO_4·7H_2O的质量浓度比不同的镀液在黄铜上喷射电沉积Co–Ni合金,研究了电流密度对Co–Ni合金镀层表面形貌、元素组成、晶体结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:随着电流密度的增大,Co–Ni合金镀层的晶粒先细化后粗化,Co含量减小。镀层在Co含量高于85%时基本为密排六方(hcp)相,低于85%时为hcp和面心立方(fcc)两相共存。镀层的晶粒越细,则显微硬度越高,耐磨性越好。在CoSO_4·7H_2O和NiSO_4·7H_2O的质量浓度分别为200 g/L和100 g/L的条件下,镀层受电流密度的影响较小,Co含量稳定在96%左右,表面均匀致密,显微硬度高达425 HV,耐磨性较好。     

烧结钕铁硼永磁体复合电镀镍–氧化铈工艺和镀层性能

以烧结NdFeB永磁体为基体,采用复合电沉积法制备了Ni–CeO2复合镀层。镀液组成与工艺条件为:NiSO4250 g/L,NiCl240 g/L,H3BO335 g/L,纳米CeO210 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,温度45°C,电流密度3 A/dm2,时间30 min。对比研究了纯镍镀层和Ni–CeO2复合镀层的表面形貌、结构组成、耐蚀性、结合力、显微硬度等性能。结果表明,与纯镍镀层相比,Ni–CeO2复合镀层结晶更为细致,在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性提高,显微硬度由纯镍镀层的358.7 HV提高至428.3 HV,结合力明显增强。     

铜-钨复合镀层电沉积工艺及其性能

采用复合电沉积的方法,通过在镀铜液中加入直径为1～3μm的钨颗粒,在纯铜表面制备了铜_钨复合镀层.研究了镀液中钨质量浓度、阴极电流密度.搅拌速率、镀液温度等工艺参数对镀层中钨质量分数的影响,测定了复合镀层的显微硬度和接触电阻.得到了复合电沉积的最优工艺为:钨质量浓度35 g/L,电流密度4 A/dm2,搅拌强度600 r/min,温度5℃.所得铜-钨复合镀层具有合适的显微硬度(98.5～112.0 Hv)、稳定且较低的接触电阻及较长的电接触寿命,可以取代AgCdO触头.     

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。     

铝基β-PbO_2-WC-TiO_2复合电极材料的研制

用电沉积法在铝/导电涂层/α-PbO2上制备了β-PbO2–WC–TiO2复合电极材料,最佳工艺条件为:Pb(NO3)2250g/L,HNO315g/L,WC40g/L,TiO250g/L,温度50°C,电流密度3.0A/dm2,电沉积时间5h。与传统Pb–1%Ag阳极相比,该新型复合电极可使电积锌时的槽电压降低,电流效率提高。     

平均电流密度对脉冲镀镍钨合金微观形貌和性能的影响

在硫酸镍15g/L,钨酸钠30g/L,柠檬酸35g/L,烷基有机添加剂1.5g/L,pH为7,温度65°C的条件下,研究了平均电流密度对脉冲镀镍钨合金镀层的外观、结合力、显微硬度、沉积速率、镀层中钨含量及表面微观形貌的影响。结果发现,随着平均电流密度的增大,镀层中钨含量增加,镀层硬度先增大而后趋于恒值。过高和过低的平均电流密度都会引起镀层缺陷,最佳的平均电流密度为5～8A/dm2。     

平均电流密度对脉冲镀镍钨合金微观形貌和性能的影响

在硫酸镍15 g/L,钨酸钠30 g/L,柠檬酸35 g/L,烷基有机添加剂1.5 g/L,pH为7,温度65℃的条件下,研究了平均电流密度对脉冲镀镍钨合金镀层的外观、结合力、显微硬度、沉积速率,镀层中钨含量及表面微观形貌的影响.结果发现,随着平均电流密度的增大,镀层中钨含量增加,镀层硬度先增大而后趋于恒值.过高和过低的平均电流密度都会引起镀层缺陷,最佳的平均电流密度为5～8A/dm2.