工艺条件对化学复合镀RE-Ni-Mo-P-WC沉积速度的影响及机理研究

化学复合镀RE-Ni-Mo-P-WC合金镀层具有良好的硬度、耐蚀、耐磨、抗氧化性能,但沉积速度对镀层性能有很大的影响.采用增重法研究了稀土元素、镀液温度、pH值、钼酸钠浓度对化学复合镀RE-Ni-Mo-P-WC合金镀层沉积速度的影响,并探讨了稀土元素的作用机理.结果表明,稀土元素的加入增大了复合镀层的沉积速度,其中混合稀土的作用最为明显;稀土元素的加入能促进反应离子在金属基体表面的吸附,增大阴极极化,改变界面双电层结构,从而使沉积速率加快.RE-Ni-Mo-P-WC最佳工艺条件为:混合稀土浓度4g/L,镀液温度80℃,pH值7.0～7.5,钼酸钠浓度≤0.3g/L.     

稀土在镍铁合金电沉积中的作用

通过赫尔槽实验、微分电容曲线和极化曲线测定等方法，研究了几种稀土元素对Ｎｉ－Ｆｅ合金镀液和镀层性能的影响。结果表明，在Ｎｉ－Ｆｅ合金镀液中加入少量稀土化合物后，稀土能吸附在阴极表面，使阴极极化作用增强，从而使镀液的光亮电流密度范围增宽，使镀液的分散能力、电流效率和镀液的稳定性等都得到改善和提高，同时还增强了镀层的耐蚀性。     

稀土在氯化物体系电沉积锌-铁合金中的作用

为了研究稀土在电沉积锌-铁合金中对镀层和镀液的作用,通过在镀液中添加LaCl3后,对镀层组分、厚度、耐蚀性的改变,镀液稳定性、分散力以及阴极极化作用的影响进行了研究.结果发现,稀土的加入有利于提高镀液稳定性、分散能力和减薄镀层,使锌-铁合金镀层的耐蚀性在中性5%NaCl溶液中有较大提高.研究表明,稀土盐的加入能改善镀液性能,改变镀层成分和锌-铁合金电沉积的阴极极化行为,同时提高镀层的耐腐蚀性.     

化学镀Co-B软磁合金工艺研究

研究了稀土元素Ce介入化学镀钴硼软磁合金的工艺流程、镀液组成和工艺参数。在正交试验的基础上分析了镀液组成对沉积速度的影响 ,综合考察了镀层表面质量及镀层与基体的结合力。结果表明稀土元素Ce的加入能明显提高镀液的稳定性和沉积速度。确定了合适的稀土元素加入方式 ,得到了获得良好稀土钴硼合金镀层的最佳镀液组成和操作条件为 :Ce 1g/L ,Na2 C4 H4 O6 ·2H2 O　 70g/L ,KBH4 1g/L ,Na2 B4 O7·10H2 O 4g/L ,CoCl2 ·6H2 O 11g/L ,温度 4 5℃ ,pH值 13.5。     

乳酸-苹果酸体系化学镀Ni-P合金复合稳定剂的研究

为提高化学镀镍磷合金镀液的使用寿命,研究了乳酸-苹果酸为主配位剂的化学镀Ni-P体系中KI、α-α′联吡啶、含硫有机物等稳定剂对镀液稳定性、镀速、镀层性能的影响.通过正交试验研究了稳定剂彼此复配后形成的复合稳定剂的协同效果,得到了一种稳定性高、镀层综合性能好、镀速适中、镀层孔隙率低、镀态硬度高的复合稳定剂.试验结果表明:使用该稳定剂时,镀液沉积速度保持16～17μm/h,PdCl2催化试验达6 h不变色,镀层孔隙率为0.33个/cm2,镀态硬度达600HV以上,镀液使用寿命达9～1O周期,各项性能指标均能满足工业应用要求.     

离心高速电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

利用自制的离心高速电沉积实验装置,研究了镀液温度、镀液pH值、电流密度、镀液中SiC浓度和阴极旋转速度对Ni-SiC复合镀层中SiC含量的影响;同时还对镀层中SiC微粒的分布情况及镀层的性能进行了研究。结果表明:温度、电流密度、镀液中的SiC含量及阴极旋转速度对镀层中复合粒子的含量有显著的影响,而pH值对镀层中SiC含量影响不大。利用离心高速电沉积方法能够制备出高体积分数的、微粒分布均匀的Ni-SiC复合镀层。所制备的高体积分数的Ni-SiC复合镀层硬度和耐磨性能优于普通槽镀镀层。     

稀土元素化学镀镍工艺研究

运用ＳＥＭ研究了在含稀土元素的镀液中化学镀Ｎｉ－Ｐ合金时初期沉积过去的形貌并一普通化学镀Ｎｉ－Ｐ工艺进行了比较。研究表明，添加少量稀土元素能提高镀速，细化镀层晶粒，降低工艺温度，并使镀稳定性得到提高。     

电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合材料镀层的阴极过程

为了进一步掌握电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合材料镀层的阴极过程,采用电位线性扫描测绘法、镀液pH值测定法研究了复合镀层阴极过程,结果表明,当镀液中加入SiC微粒和稀土后,复合材料的阴极沉积电流密度增加,有利于Ni-W-P合金在阴极沉积,并形成Ni-W-P-SiC和RE-Ni-W-P-SiC复合材料：而镀液中加入PTFE后却降低了复合材料镀层的阴极沉积电流密度。当稀土的添加量为7～9g／L时,复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加并不明显;随着稀土添加量的增加,复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加较明显,当添加量达到11～13g／L时,镀层的阴极沉积电流密度增加并达到最大值;若进一步增加稀土用量,则阴极沉积电流密度有所下降。如此可以加大SiC和RE对阴极电沉积的影响。     

复合电沉积法制备Ni-P-W-WC镀层及性能研究

运用电沉积法制备Ni-P-W-WC复合镀层,着重研究了制备工艺和镀层性能.以镀层中碳化钨含量、镀速和镀层外观为指标,探讨了电流密度、电沉积时间、镀液中WC含量、镀液中钨酸钠含量、镀液pH等因素影响规律,确定了复合镀层的最佳工艺条件为:以Ni为阳极、电沉积时间为40 min、镀液中WC含量为14 g/L、镀液中钨酸钠含量为120 g/L、镀液pH为4.0、电流密度是4A/dm2.并用扫描电镜、X-衍射分析仪、阳极极化曲线等手段表征了复合镀层的形貌、结构、耐蚀性、抗氧化性等性能,结果表明,与Ni-P-W复合镀层相比,Ni-P-W-WC复合镀层有良好的综合性能.     

复合配位剂在化学镀镍中的作用

化学镀镍在实际生产中普遍存在镀液稳定性差、使用寿命短、镀速慢和pH值范围窄等问题.为此,采用对比试验和正交试验方法,以镀速、孔隙率、镀液稳定性和镀层硬度为评价指标,深入研究了复合配位剂对镀液和镀层各种性能的影响及稳定剂在镀液中的作用,在此基础上得到了最优复合配位荆的配比,从而很好地解决了镀液稳定性差、使用寿命短、镀速慢、pH值范围窄等常见问题.     

脉冲电沉积RE-Ni-W-B-PTFE-Al2 O3复合镀层性能的研究

高性能复合镀层具有优良的耐磨、耐蚀性能,能满足工业生产对材料性能的要求.研究了脉冲电沉积RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层的成分、形貌及性能.结果表明:脉冲电流及Al2O3固体颗粒能明显提高RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层中W和B的含量;与直流电沉积相比,脉冲电沉积RE-Ni-W-B复合镀层的表面裂纹已明显减小,但裂纹仍存在,当Al2O3耐磨颗粒及PTFE减摩微粒嵌入RE-Ni-W-B复合镀层中以后,在SEM 400倍下观察,RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3镀层已不存在裂纹, 而且镀液中Al2O3颗粒含量越多,晶粒就越细;此外,研究表明,镀液中Al2O3颗粒含量增加, RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层镀态硬度增加,磨损率降低.     

化学沉积Ni-Mo-P合金工艺参数对性能的影响

研究了镀液pH值和温度等工艺参数对化学镀Ni Mo P合金镀层耐蚀性和硬度的影响。试验结果表明 ,镀液 pH值升高 ,镀层的沉积速度和硬度升高 ,而耐蚀性下降 ;镀液温度升高 ,镀层的沉积速度升高     

SiC表面金属化和加入复合表面活性剂对Ni-P/SiC复合镀层性能的影响

使SiC表面金属化并在镀液中加入复合表面活性剂 ,运用化学复合镀方法制备了Ni P/SiC镀层。对镀层显微硬度、孔隙率及耐高温腐蚀磨损性能研究的结果表明 :SiC颗粒经过表面金属化处理和在镀液中加入复合表面活性剂 ,提高了复合镀层的硬度 ,降低了孔隙率 ,改善了镀层耐高温腐蚀磨损性能     

镀液中SiC含量和粒径对Ni-P-SiC复合化学镀层性能的影响

采用化学镀方法制备了Ni P SiC复合镀层 ,系统研究了镀液中SiC含量和粒径对镀层结构及显微硬度的影响。结果表明 ,镀层中SiC析出量随镀液中SiC含量的增加而增加 ,在SiC含量一定的情况下 ,当SiC粒径为 7.0 μm时 ,析出量最大 ;镀液中SiC的含量和粒度对原始镀层的硬度影响不大 ,但对 4 0 0℃热处理后的镀层硬度有显著影响     

镍 -纳米氧化铝复合电镀液的制备及影响因素研究

性质均匀稳定的镍/纳米颗粒复合镀液是制备镍/纳米复合镀层的物质和工艺基础.在瓦特镀镍溶液中加入纳米Al2O3粉末,混合液静置10 h后,因颗粒沉淀而产生不同程度的分层,通过比色法研究了分散剂、分散形式、镀液pH值对纳米Al2O3粉末在镀液中均匀稳定分散的影响.结果表明,在镀液中加入适量的聚羧酸铵、柠檬酸三铵或十六烷基三甲基溴化铵分散剂,并通过超声分散,可得到稳定分散10 h以上的复合电镀液.原子力显微镜分析表明,复合镀液中纳米颗粒的平均尺寸为63 nm,略大于其原料颗粒的尺寸(40 nm),大部分的纳米颗粒在复合镀液中能实现高度分散.     

Ni-纳米TiO2复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出Ni-纳米TiO2复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,Ni-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190 HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率;极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

不锈钢化学镀Ni-P/Ni-W-P合金镀层的研究

讨论了316L不锈钢上化学镀Ni-P/Ni-W-P合金镀层的工艺,重点是直接影响镀层与基体间结合力的关键过程--不锈钢基体的前处理工艺.试验发现,在前处理工艺中侵蚀活化液和预镀镍液的配方是最重要的.对2种镀层成分和结构的分析、结合力及硬度的测试表明,用本方法前处理工艺对316L不锈钢基体处理后进行化学镀能获得性能可靠的Ni-P/Ni-W-P合金镀层.     

Ni-P/Ag纳米复合化学镀层的耐磨损性能

Ni-P/非金属纳米化学镀溶液中纳米粒子容易团聚,镀液难以保持稳定性.在化学镀Ni-P溶液中添加纳米银粒子,在钢铁基体上制备了Ni-P/Ag纳米复合镀层.用显微硬度计、金相显微镜等技术分析了镀层的厚度、硬度和表面形貌,用磨损试验机研究了镀层的耐磨损性能.结果表明:银纳米粒子在镀液中的含量为1.0×10-7mol/,L,银纳米粒子加快了镀层的沉积速度,使纳米复合镀层厚度增加;在相同的施镀条件下,Ni-P/Ag纳米复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度和更好的耐磨损性能.     

自补偿光亮电刷镀镍技术及其在超音速风洞表面强化中的应用

传统的电刷镀镍技术以使用不溶性阳极(石墨)为特征,但存在镀液组成不稳定,导致镀层性能不断变化,使产品质量难以保证.对4种镀镍溶液(特殊镍、快镍、Watts镍、自补偿全光亮超快镍)的性能进行了分析、测试.结果表明:全光亮超快镍镀液具有自补偿特性,各项性能指标均高于常规的电刷镀镍溶液,是一种沉积速度快、镀厚能力强、镀层硬度高、施工方便、成本低廉的新型电刷镀镍溶液,特别适合刷镀超厚耐磨镀层.该技术已成功应用于超音速风洞表面的强化,并可替代传统的电刷镀镍技术进行设备维修或功能性表面处理.     

纳米SiC浓度对Ni/纳米MoS_2基复合镀层结构和耐磨性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含纳米SiC的Ni/MoS2基复合镀层。研究纳米SiC浓度对复合镀层微观形貌、组织结构、显微硬度和摩擦性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米SiC后,Ni/MoS2复合镀层的微观形貌产生明显的变化,随镀液中SiC浓度的增加,复合镀层表面致密度提高;镀液中纳米SiC浓度在1.0~1.5g/L时,组织由Ni+MoS2+SiC组成;纳米SiC为1.5g/L时,显微硬度达到最大,为505HV,摩擦因数为0.28,分别为纯Ni/MoS2的1.6倍和1/2。复合镀层的磨损机制以磨料磨损为主。