纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究

纳米金刚石复合镀层具有金刚石和纳米颗粒的双重特性,应用前景广阔.采用复合电镀法制备了Ni-纳米金刚石复合镀层,考察了阴极电流密度、镀液pH值以及搅拌强度对纳米复合镀层显微硬度的影响,并分析了Ni-纳米金刚石复合镀层的共沉积过程.结果表明,选择适当的共沉积工艺参数,可以制备出同底材结合牢固,金刚石微粒弥散较均匀的高硬度纳米复合镀层,基质Ni中金刚石粒子的含量与镀面的机械俘获粒子的能力有关.     

Ni-P-纳米金刚石化学复合镀新技术研究

在Ni-P-化学复合镀工艺的基础上,探索加入纳米金刚石粒子作为硬质点的Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀新工艺技术.进行Ni-P-纳米金刚石非晶态复合镀层的晶化转变过程、及其硬度和耐磨性等的研究,并与Ni-P化学镀层、Ni-P-微米金刚石复合镀层的性能进行比较.结果表明,Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀中,最佳的金刚石添加量为12g/l.复合镀层为非晶态,300℃时镀层开始晶化.随时效温度升高,镀层的显微硬度逐渐升高,到400℃达到峰值,而后因弥散相聚集长大粗化导致硬度下降,复合镀层的耐磨性也随着硬度的变化而变化.     

化学复合镀纳米金刚石粉的研究

研究了化学复合镀纳米金刚石粉的不同施镀工艺,并分析了复合镀层的性能和结构。结果显示,与机械搅拌和氮气搅拌相比,注射搅拌制得的复合镀层中的纳米金刚石含量较高。实验中选用的几种表面活性剂未能提高复合镀层中纳米金刚石的复合量。纳米金刚石的嵌入不改变复合镀层的结构,但使镀层表面形成不平整的、微小球粒堆砌状形貌。     

铬-纳米金刚石复合镀影响因素的研究

在对市售纳米金刚石进行适当的机械化学改性、分散及分级,制得粒度分布在150nm 以内、浓度可调、分散稳定、不含污染镀液成分的复合镀用纳米金刚石悬浮液的基础上,研究了工艺条件、纳米金刚石粒度和表面状态、镀液中添加表面活性剂对铬-纳米金刚石复合镀镀层性能的影响。结果表明,常规硬铬电镀工艺同样适合于铬-纳米金刚石复合镀;纳米金刚石团聚体解聚、粒度分布均匀和在镀液中稳定分散是得到高性能镀层的前提条件;颗粒能否在阴极粘附足够长的时间形成强吸附是颗粒沉积的关键,标准镀液中加入纳米金刚石镀层显微硬度反而降低,添加表面活性剂镀液中的复合镀层晶粒明显细化、显微硬度提高可达35%。     

海外文献速递

电　镀2 0 0 2 0 90 1　显微工程中镍与硬纳米粒子复合层的电沉积———ＰｅｔｒｏｖａＭ .Ｇａｌｖａｎｏｔｅｃｈｎｉｋ ,2 0 0 1,92 (5 ) :136 6 (德文 )电镀镍硬纳米粒子复合层使用的镀液为氨基磺酸镍槽 ,第二相包括碳化硅、金刚石、氧化钛、氧化锆。详细介绍了工艺过程 ,ＳＥＭ观察了镀层的表面形貌 ,测定了每种复合镀层的显微硬度 ,其中含金刚石粒子的显微硬度最高。2 0 0 2 0 90 2　纳米金刚石与铬的共沉积———ＭａｎｄｉｃｈＮＶ .ＭｅｔａｌＦｉｎｉｓｈｉｎｇ ,2 0 0 1,99(6 ) :117(英文 )介绍了 3种电镀铬复合层的铬槽 :Ｓａｒ…     

金刚石微粉复合镀膜的耐磨性研究及应用

在镀Ni或镀Cr的同时加入分散微粒制取复合镀层,可以改进材料的摩擦学特性。目前应用较多的是微米级的添加粒子如SiC、WC、RiC、金刚石等,在镀层中发挥其自身的物理性能或力学性能。纳米级金刚石微粉的开发和应用,为复合镀层技术开发开辟了新的天地,它利用冶金因素的作用,改进了镀层性能,也促进了复合镀层技术的推广应用。作者利用国际合作项目中从国外引进的设备和技术,对金刚石微粉复合镀层技术、性能及生产应用效果进行了试验分析,以作为生产应用的依据。1 试验方法镀膜试验在添加0.1%左右金刚石微粉的镀铬槽中进行,采用镀渗…     

纳米金刚石/镍复合电刷镀层的显微结构研究

对以45#钢为基底的纳米金刚石/镍复合镀层和普通快速镍镀层的表面进行了研究。扫描电镜分析结果表明,纳米金刚石/镍复合镀层表面成典型的"菜花头"形状,弥散分布的纳米金刚石被镍包裹。由于部分纳米金刚石颗粒可视为镍原子非自发形核的基底,能够吸引更多的镍离子沉积成核,提供大量的结晶生长点,达到细化晶粒的效果,因此与普通快速镍层相比,复合镀层的表面更加平整、致密,组织更加细化。X射线衍射分析结果进一步证明,随着纳米金刚石加入量的增加,镀层表面晶粒尺寸逐渐减小。并据此提出纳米金刚石-镍电刷镀复合镀层的生长过程物理模型。     

电沉积Ag/纳米金刚石复合镀层及其性能

采用复合电沉积制备了Ag/纳米金刚石复合镀层,研究了沉积条件对镀层组成的影响,所得最佳沉积条件为阴极电流密度jk=8mA/cm2、搅拌速度n=400r/min和镀液中纳米金刚石粉体浓度为10g/L。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)表征了Ag/纳米金刚石复合镀层的表面形貌、组成和结构。结果表明,复合镀层具有复相结构,金刚石颗粒在镀层中分布较均匀,质量含量最高达到9wt%。显微硬度和电阻测试表明,随着Ag/纳米金刚石复合镀层中金刚石含量增加,复合镀层显微硬度显著增大;电阻率呈增加趋势。在5.0wt%Na2SO4溶液的Tafel实验说明,Ag/纳米金刚石复合镀层比Ag镀层具有更好的耐腐蚀能力。Ag/纳米金刚石复合镀层具有较好的结合力,外观呈亚光银。     

Ni-ZrO_2纳米复合镀层在结晶器中的应用

文章对Ni-ZrO2纳米复合镀层的性质进行实验室研究,Ni-ZrO2纳米复合镀层由金属镍以及弥散分布于其中的高硬度ZrO2纳米微粒构成,该纳米复合镀层具有高硬度、高耐磨性、良好的耐高温性能以及低内应力等特点。实验结果证明使用效果要比电镀铬镀层有了大幅度提高。     

电沉积参数对镍-纳米金刚石复合镀层性能的影响

目前有关纳米复合镀层电沉积的研究还不够深入、系统。以瓦特镀镍液为基础,在Q235A钢基体上制备镍-纳米金刚石复合镀层,研究了纳米金刚石浓度、搅拌速度对镍-纳米金刚石复合镀层性能的影响规律。在测试纳米金刚石复合镀液中镍的还原行为时发现,随着纳米金刚石浓度的升高,镍离子的极化程度呈现先升高后下降的趋势,镀液中纳米金刚石浓度为8.0 g/L时极化程度最大,同等条件下直流电沉积制备的复合镀层硬度、弹性模量分别为4.66 GPa和195.2 GPa,而双脉冲电沉积制备的镀层硬度和弹性模量分别达到5.23 GPa和197.4 GPa。     

黑色复合耐磨磷化膜的摩擦学性能

复合磷化膜耐磨性较好,但研究报道较少,因而其推广应用受到了限制.按磷化的成膜机理,设计、优选出了耐磨复合磷化液配方、最佳磷化工艺,制备出复合磷化膜并通过摩擦试验检测磷化膜的摩擦学性能.结果表明:复合磷化膜呈黑色、细密针孔状结构;复合磷化膜能显著提高摩擦副表面的摩擦学性能,摩擦系数从0.8降到0.3;磷化前的表面调整有利于形成细密、性能好的磷化膜;磷化作为喷涂固体润滑剂的前处理,能提高固体润滑涂层的持久性.     

感应熔覆原位自生TiC/Ni基复合涂层的组织与耐磨性研究

为了提高16Mn钢的干滑动磨损耐磨性能,以Ni60、钛粉和石墨粉为原料对16Mn钢表面进行感应熔敷处理,制备出以TiC颗粒为增强相的原位自生复合涂层,利用金相、SEM、XRD等技术分析了涂层的显微组织,在室温干滑动磨损试验条件下测试了涂层的耐磨性.结果表明:涂层中TiC颗粒均匀分布于共晶基体上,整个涂层组织均匀、无气孔、无裂纹;涂层与基材形成了良好的冶金结合,涂层具有很高的硬度,在室温干滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨性能.     

预镀镍对化学镀Ni-P-PTFE复合涂层结构和性能的影响

本文研究了预镀镍过程中不同电流密度和不同沉积时间下形成的预镀镍层对Ni-PPTFE(Poly tetra fluoro ethylene)复合涂层的微观结构和力学性能的影响。首先对304不锈钢基体进行合理的前处理,然后在基体上闪镀一层镍,最后在基体上进行化学镀Ni-P-PTFE复合涂层。通过控制预镀镍过程中的电流密度和沉积时间,利用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、WS-2005涂层自动划痕仪、HSR-2M摩擦磨损试验机对复合涂层的微观结构和力学性能进行了表征。结果表明:不同电流密度和不同沉积时间下形成的预镀镍层对Ni-P-PTFE复合涂层的微观组织、涂层硬度、结合力和摩擦系数都具有较大的影响。当电流密度为3.3A/dm~2,沉积时间为6min时,NiP-PTFE复合涂层的综合性能最佳,复合涂层的表面光滑均匀,其硬度和结合强度分别达到3.874GPa和27.45N,表面摩擦系数为0.145。     

挤出机滤网保护板表面化学复合镀Ni-P-PTFE-MoS2的强化效果

为了提高挤出机滤网保护板的表面润滑性能,通过化学复合镀在其表面制备了Ni-P-PTFE-MoS2镀层,并通过显微硬度测试、热震试验和干摩擦试验考察了强化层的性能.结果表明,强化层具有良好的自润滑性能和抗磨性,经强化处理后的保护板使用寿命延长了1倍.     

40CrNiMoA钢表面复合强化后高速干摩擦下的磨损性能

采用石墨和Cr12MoV电极分别对40CrNiMoA表面进行强化处理,然后用离子束增强沉积(IBED)涂覆Cu,形成表面复合强化层.选择滑动摩擦速度为100m/s,实验力为20N,考察了40CrNiMoA复合强化后与1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦副在高速滑动干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并用SEM观察分析了磨损表面.结果表明:高速滑动干摩擦下,复合强化层具有减摩耐磨性能,Cr12MoV Cu复合强化后比未处理试样的耐磨性提高4倍以上.Cr12MoV Cu和石墨 Cu复合强化后的摩擦系数平均值为0.05左右,而未处理试样为0.1.磨损形式为磨粒磨损和严重的塑性变形,并有少量的剥落,表面存在微裂纹与熔斑.     

钛合金表面Ni-P-PTFE自润滑复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

为提高钛合金零部件的使用寿命,以传统的化学镀Ni-P合金工艺为基础,通过添加PTFE粒子使其均匀分布在Ni-P合金镀层中,在钛合金基体上制备了具有耐磨、减摩性能的自润滑复合镀层;分析了PTFE乳液浓度、表面活性剂浓度等参数对复合镀层中PTFE微粒子含量的影响规律;采用SEM、EDS和XRD等手段对复合镀层的微观形貌、相结构和成分进行了分析;研究了不同PTFE含量复合镀层及钛合金基体在相同载荷下的摩擦磨损性能。结果表明:Ni-P-PTFE复合镀层具有良好的减摩耐磨性能,当膜层中PTFE微粒子的含量为20.4%(体积分数)时,钛合金表面的摩擦系数降至0.2左右,而磨损量也显著减小。     

自动化n-SiC/Ni复合电刷镀层的高温摩擦性能研究

采用自主研制的自动化电刷镀技术制得n-SiC/Ni复合电刷镀镀层.对比研究了手动与自动复合电刷镀镀层的组织与摩擦磨损性能.相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层表面形貌更加均匀细化,组织更加致密,显微硬度更高.高温滑动摩擦磨损实验表明:相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层拥有更好的耐磨性能.     

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.     

SiO2粒径对Ni-Co-SiO2复合镀层性能的影响

长期暴露在海洋环境中的钢质紧固件的腐蚀问题严重影响了海洋工程装备和设施的服役安全性。电镀合金镀层是紧固件常用的防护方法,其中,镍钴合金镀层具有较好的耐蚀性。通过向Ni-Co镀液中添加不同粒径的SiO₂颗粒,利用电沉积技术在45钢基体上制备Ni-Co-SiO₂复合镀层。之后,分析了SiO₂粒径对复合镀层表面形貌和显微结构的影响,评价了复合镀层在3.5%（w）的NaCl溶液中的耐蚀性能,并对复合镀层的显微硬度和摩擦系数进行了测试。结果表明,随着镀液中SiO₂粒径的增大,复合镀层表面的SiO₂分布均匀性先增大后减小,当SiO₂粒径为70 nm时,镀层表面形成较完整的SiO₂膜层。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,掺杂70 nm的SiO₂的复合镀层具有最好的耐蚀性。随着镀液中SiO₂粒径增大,复合镀层的硬度逐渐降低,但其对摩擦系数的影响较小。      

纳米TiC颗粒对Ni-TiC复合镀层组织与性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含微-纳米TiC颗粒的Ni基复合镀层。研究镀液中纳米TiC添加量对复合镀层微观形貌、组织结构、硬度、摩擦和抗氧化性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米TiC后,Ni-TiC复合镀层表面出现团聚、致密度降低,复合镀层的组织为Ni和TiC;随镀液中纳米TiC添加量的增加,复合镀层的显微硬度呈先增后降的趋势,而摩擦因数则先降后升;当纳米TiC颗粒添加量为6.0g/L时,复合镀层显微硬度最大,为445HV,摩擦因数较小,为0.22,磨损机制以磨料磨损为主;在900℃,100h氧化条件下抗氧化性能最佳,氧化增重为6.828mg/cm~2,为微米复合镀层的0.5倍。