化学复合镀Ni-P-PTFE减摩镀层的研究

化学复合镀Ni-P-PTFE镀层具有低的摩擦系数和自润滑性能.近年来,引起人们的注目.本研究在化学镀Ni-P工艺基础上,选择不同的表面活性剂,使PTFE与Ni-P共沉积,并对Ni-P-PTFE镀层性能及摩擦系数进行了研究.     

PTFE/FC-4对镁合金化学复合镀的影响

采用化学镀方法,在AZ31镁合金上制备了Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)复合镀层,分析了镀液中PTFE、氟碳类阳离子表面活性剂FC-4含量和镀速三者的联动关系进行了研究。结果表明,所获得的Ni-P-PTFE镀层均匀、致密,耐蚀性与Ni-P镀层基本相当,对镁合金可以起到明显的保护作用;复合的PTFE颗粒起到了明显的润滑、减摩作用,PTFE颗粒的复合可以提高化学镀层的耐磨性。     

表面活性剂和纳米PTFE对Ni-P-PTFE镀层力学和摩擦学性能的影响

在化学沉积Ni-P镀层的工艺基础上,通过改变镀液中添加的表面活性剂和纳米PTFE的含量,制备了Ni-P-PTFE复合镀层,并研究了镀液中表面活性剂和纳米PTFE的含量对复合镀层的力学和摩擦学性能的影响.研究结果表明:当镀液中的表面活性剂和纳米PTFE添加量均为6 g/L时,所得的Ni-P-PTFE复合镀层PTFE含量较高,具有优良的力学和摩擦学性能,其磨损机制主要为粘着磨损,并伴随轻微的磨粒磨损.     

热处理工艺对Ni-P-PTFE复合镀层组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、差热分析研究了热处理对Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)化学复合镀镀层组织的影响,并研究了镀层的磨损性能.结果表明,经400℃×1 h处理后,PTFE的挥发主要发生在镀层的表层,内部的PTFE含量变化很小;镀态条件下,镀层为非晶态,经400℃×1 h处理晶化后生成Ni相及Ni3P相.Ni-P-PTFE复合镀层的晶化起始温度和峰值温度都高于Ni-P镀层.Ni-P-PTFE复合镀层的激活能为235 kJ/mol,与Ni-P镀层的激活能差别不大.镀层摩擦系数在PTFE加入量为8 mL/L时最小,同时镀层磨损量最小;热处理后,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦系数.     

稀土铈对化学镀复合镀 Ni-P-PTFE 镀层耐蚀性能的影响

为了进一步提高化学镀Ni-P-PTFE复合镀层的耐蚀性能,采用在化学镀液中添加稀土铈的方法在45号碳钢试片表面制备了稀土铈Ni-P-PTFE复合镀层。用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,并研究了稀土铈浓度对镀层中PTFE含量的影响,通过浸泡失重法分别研究了在3.5%NaCl和3.5%NaOH溶液中稀土铈浓度对镀层耐蚀性能的影响。结果表明:适量稀土铈的加入提高了镀层中PTFE的含量,降低了镀层的腐蚀速率,提高了复合镀层的耐蚀性能,在铈质量浓度为0.02 g/L时,在3.5%NaCl和3.5%NaOH溶液中镀层的腐蚀速率分别为0.402 mg/cm2和0.235 mg/cm2。     

PTFE粒子对Ni-Cu-P-PTFE镀层性能的影响（英文）

采用化学镀的方法,调整化学镀工艺参数,在低碳钢表面获得了PTFE含量不同的Ni-Cu-P-PTFE镀层,研究了PTFE粒子对Ni-Cu-P-PTFE镀层表面形貌、相、显微硬度、结合强度以及摩擦等性能的影响。结果表明,Ni-Cu-P-PTFE镀层的沉积速度随着PTFE浓度的增加而升高。进一步的实验结果表明,由于PTFE颗粒自身的疏松结构和软质特性,PTFE颗粒在镀层中的共沉积会引起Ni-Cu-P-PTFE镀层的显微硬度下降。同时Ni-Cu-P-PTFE镀层的结合强度会随着PTFE浓度的增加而减小。此外,PTFE的添加会使Ni-Cu-P-PTFE镀层的摩擦系数降低,这些结果与PTFE粒子在Ni-Cu-P-PTFE镀层中的含量成反比,而与镀液中PTFE粒子的浓度没有良好的对应关系。     

Effect of PTFE Addition on the Properties of Electroless Ni-Cu-P-PTFE Deposits

采用化学镀的方法,调整化学镀工艺参数,在低碳钢表面获得了PTFE含量不同的Ni-Cu-P-PTFE镀层,研究了PTFE粒子对Ni-Cu-P-PTFE镀层表面形貌、相、显微硬度、结合强度以及摩擦等性能的影响。结果表明,Ni-Cu-P-PTFE镀层的沉积速度随着PTFE浓度的增加而升高。进一步的实验结果表明,由于PTFE颗粒自身的疏松结构和软质特性,PTFE颗粒在镀层中的共沉积会引起Ni-Cu-P-PTFE镀层的显微硬度下降。同时Ni-Cu-P-PTFE镀层的结合强度会随着PTFE浓度的增加而减小。此外,PTFE的添加会使Ni-Cu-P-PTFE镀层的摩擦系数降低,这些结果与PTFE粒子在Ni-Cu-P-PTFE镀层中的含量成反比,而与镀液中PTFE粒子的浓度没有良好的对应关系。     

Ni-P-PTFE 化学复合镀工艺优化及镀层性能研究

目的研究表面活性剂FC4和PTFE添加量,对Ni-P-PTFE化学复合镀层质量和镀层中PTFE体积分数的影响规律以及对镀层的摩擦磨损性能的影响。方法改变镀液中FC4和PTFE添加量,获得不同的Ni-P-PTFE化学复合镀层,用扫描电子显微镜观察镀层形貌,用能谱仪并结合直方图方法测算镀层中PTFE的体积分数,研究镀层质量和镀层中PTFE的体积分数随镀液中FC4和PTFE添加量的变化规律,测试镀层的摩擦学性能。结果 Ni-P-PTFE复合镀工艺中FC4的用量为0.3 g/L时镀层表面质量最好,镀层中PTFE体积分数最大;PTFE体积分数为10%时Ni-P-PTFE复合镀层的磨损率最小。结论镀层中PTFE的体积分数随镀液中PTFE添加量的增加而增加,对镀层磨损率的减小存在最优值。     

金属表面Ni-P化学镀层研究现状

从力学和耐蚀性能方面,综述了Ni-P二元化学镀层、三元化学镀层和化学复合镀层的研究现状。对于不同基材上的二元镀层,表面钝化剂、络合剂和热处理影响碳钢二元镀层的力学与耐蚀性能;表面阳极化、激光表面合金化和热处理影响铝合金二元镀层的附着力、耐蚀性与硬度;表面阳极活化和热处理影响不锈钢二元镀层的结合力与硬度。对于三元镀层,热处理和激光晶化影响Ni-W-P三元镀层的耐磨性与耐蚀性;含Mo元素的Ni-Mo-P三元镀层在不同温度下热处理后,均表现出良好的耐蚀性;稀土金属氧化物可改变三元化学镀层的镀速、表面质量、晶体结构与耐蚀性能。对于复合镀层,由于添加了Si C,Si O_2,WC和PTFE等不溶性粒子,因此硬度、耐磨性、耐蚀性和自润滑性得到提高。三元化学镀层与化学复合镀层的力学和耐蚀性能明显优于二元化学镀层,是Ni-P化学镀研究和发展的方向。     

加入纳米金刚石对铜基体上 Ni-P 化学镀层性能的影响

为增强化学镀Ni-P镀层的性能,以纯铜为基体,在镀液中加入纳米金刚石,共沉积Ni-P/纳米金刚石复合镀层,研究了纳米金刚石的加入对镀层性能的影响。结果表明:纳米金刚石质量浓度为12 g/L时,获得的镀层质量较好;纳米金刚石的加入大大提高了镀层的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。     

碳钢表面化学镀Ni-P及Ni-P-PTFE纳米非晶镀层研究

用化学镀技术在碳钢表面制备Ni-P及Ni-P-PTFE纳米非晶镀层,探索镀层制备关键技术与工艺;通过扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、X射线衍射技术（XRD）进行镀层微观结构、化学组成、相组成的分析与表征;用电化学参数测试及腐蚀增重评价镀层试样防腐性能。结果表明：在碳钢表面成功制备了具有非晶特点的Ni-P及Ni-P-PTFE镀层,Ni-P镀层表面致密平整,Ni-P-PTFE 镀层具有表面孔洞的形貌特征;电化学测试及腐蚀增重分析表明,Ni-P镀层防腐性能良好,Ni-P-PTFE镀层则由于复合界面的存在而防腐性能稍逊,但二者均可实现对基材碳钢明显的防腐保护作用。     

聚四氟乙烯增强Ni-P合金化学复合镀工艺研究

本文对镍磷聚四氟乙烯(Plotyertarflouorethylence,PTFE)化学复合镀的工艺、复合镀层的性能等进行了研究和分析,确定了复合粒子PTFE的用量以及表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的活化作用.采用金相显微组织观察、显微硬度和结合强度检测等对Ni-P-PTFE化学复合镀层进行了研究.结果表明:添加适量的PTFE粒子和表面活性剂后镀液性能稳定,镀层外观光滑平整,镀层内PTFE粒子分布均匀,镀层与基体结合良好,硬度较高.     

Ni-P-PTFE化学复合镀的工艺研究

用化学镀的方法制备了Ni-P-PTFE复合镀层.为了确定合适的工艺,研究了Ni-P-PTFE化学复合镀的工艺中温度、pH值、表面活性剂等参数对镀速、镀层中PTFE含量和硬度的影响.试验表明:温度和pH值升高,镀速增大,PTFE含量先升高再降低,硬度下降;FC4表面活性剂的加入量增大,镀速下降、PTFE含量先升高再降低,硬度下降.在此基础上确定了工艺参数,温度85℃,pH值4.4～4.6,PTFE含量 8mL/L ,FC4表面活性剂的加入量为0.4g/L.     

沉积时间对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金的耐蚀性和耐磨性。方法以AZ91D镁合金为基体,采用SiC颗粒质量浓度为3 g/L的Ni-P化学镀溶液,在其表面沉积不同时间,制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度测试、粗糙度仪、电化学腐蚀和磨损等试验来分析和评价Ni-P-SiC复合镀层的厚度、表面粗糙度、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层的厚度和表面粗糙度随沉积时间增加而增加,沉积时间为150 min时,镀层厚度可达53μm,表面粗糙度为2.5μm。沉积时间为120 min时,镀层的显微硬度最高,为641HV,此时复合镀层的耐蚀性和耐磨性最好,自腐蚀电位高达-0.73 V,腐蚀电流密度为0.78μA/cm~2,磨损体积最小,为1.04×10~(-3)mm~3。与AZ91D镁合金基体相比,沉积复合镀层后的样品更耐蚀,说明复合镀层有效改善了镁合金基体的耐蚀性。结论沉积时间对Ni-P-SiC复合镀层的性能有一定影响,在沉积时间为120 min时获得的复合镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性。     

铝化学镀Ni-P的试验研究

为了改善铝基体上化学镀Ni-P存在的镀速慢、镀层腐蚀性能差等问题,研究了稳定剂和表面活性剂对铝化学镀Ni-P镀层的沉积速度、硬度、孔隙率、结合力、耐蚀性、腐蚀电位、表面形貌等性能的影响.结果表明,铝上化学镀Ni-P的合理单组分稳定剂是KI(1 mg/L),最佳二元复合稳定剂是"KIO3(1 mg/L) Pb(Ac)2(1 mg/L)".分别加入50 mg/L表面活性剂磺基水杨酸和十二烷基磺酸钠,镀层性能普遍有所提高.     

镁合金化学镀Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层及腐蚀防护机理研究

目的为提高镁合金化学镀Ni-P合金镀层的腐蚀防护性能。方法在AZ31B镁合金表面,先化学镀Ni-Cu-P,再化学镀Ni-P,制备Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层。研究复合镀层的表面形貌、成分、厚度和腐蚀电流密度随镀液硫酸铜浓度的变化规律,表征1.0 g/L硫酸铜质量浓度下,复合镀层的截面形貌、成分和晶态结构。结合动电位极化曲线和盐雾试验,分析复合镀层的耐蚀性能和腐蚀防护机理。结果复合镀层中的铜含量随硫酸铜浓度的增加而升高,铜对复合镀层的结构和性能影响很大。通过抑制镀层表面胞状物的生长和增加形核点数量,铜的共沉积能够大幅提高复合镀层的致密性。随硫酸铜浓度的增加,样品表面的催化活性下降,镀液稳定性升高,由此导致复合镀层的厚度随硫酸铜浓度的增加而明显下降。硫酸铜质量浓度为1.0 g/L时,复合镀层均匀致密,并具有可钝化性,按照ISO 9227,其耐盐雾腐蚀时间超过180 h。结论化学镀Ni-Cu-P/Ni-P复合镀层能够赋予镁合金表面优异的耐蚀性能,复合镀层所具有的可钝化性和均匀致密的镀层结构,是镀层腐蚀防护性能提升的主要原因。     

镀液活性剂和 PTFE 含量对 Ni-P-PTFE 复合镀层防垢性能的影响

目的提高Ni-P-PTFE复合镀层的防垢性。方法采用化学镀的方法,在45#碳钢表面制备NiP-PTFE复合镀层,研究镀液中活性剂和PTFE(聚四氟乙烯)含量对复合镀层中PTFE含量、镀层结垢速率的影响,从而得到最佳施镀参数。结果随着活性剂含量的增加,镀层中PTFE含量先上升,后下降,而镀层的结垢率呈现出先下降、后上升的变化趋势。结论当镀液中活性剂含量为0.3 g/L,PTFE乳液添加量为6 mL/L时,镀层的结垢速率最低,为0.004 85 g/(m2·h),此时镀层的防垢性能最佳。     

热处理工艺对Ni-P化学镀层硬度的影响

以Ni-P合金化学镀层硬度为研究对象,采用均匀设计方法分别对五种不同P含量的Ni-P合金化学镀层的加热温度和加热时间进行了优化及分析。结果表明,在实验条件下,Ni-P合金化学镀层的最大硬度与加热温度关系较大,与加热时间关系不大;而且,当加热温度为400～430℃时,镀层硬度出现极大值;Ni-P合金化学镀层在热处理条件下的最大硬度值随镀层中P含量的增加而增大。     

纳米金刚石的加入对镁合金Ni-P镀层组织和性能的影响

目的提高镁合金化学镀层的力学性能。方法选择出一组优良镁合金化学镀Ni-P工艺参数,在Ni-P镀液中加入不同的纳米金刚石浓度。通过观察所得镀层的微观组织形貌,对比镀层形貌组织;通过对复合镀层进行热处理,分析镀层组织结构的变化;通过测定金刚石加入前后镀层的摩擦系数,检测了复合镀层的耐磨损性能;通过查看镀层腐蚀斑点数目,检测复合镀层的耐腐蚀性能。结果随着纳米金刚石浓度的增加,复合镀层的形貌越好,当纳米金刚石加入量达到6 g/L时,所得复合镀层的微观形貌均匀、致密。热处理使镀层结构由非晶态变为结晶态,显微硬度明显提高。金刚石的加入致使镀层的摩擦系数降低且稳定,相比化学镀Ni-P镀层,加入金刚石后的复合镀层的腐蚀斑点数较少。结论纳米金刚石的加入大大提高了镀层的力学性能。     

不同纳米WS2含量Ni-P-Ti N-WS_(2)复合化学镀层的制备及其摩擦学性能EI北大核心CSCD

Ni-P-TiN化学复合镀层具有比Ni-P镀层更高的硬度和耐磨性,但其表面粗糙度大,与对偶件之间的摩擦因数高,应用潜力受到限制。通过在化学镀液中添加不同用量的纳米WS_(2)颗粒和固定用量的TiN颗粒,在低碳钢表面制备Ni-P-TiN-WS_(2)复合镀层。采用X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对镀层的化学成分(质量分数)、表面形貌及微观结构进行表征,并利用球盘式摩擦磨损试验机测试复合镀层的摩擦磨损性能。结果表明:纳米WS_(2)颗粒与纳米TiN颗粒的共沉积可使镀层表面更加致密、平整。随着镀液中纳米WS_(2)用量的增加,复合镀层的硬度先减小后增大,与氮化硅陶瓷球的摩擦因数则先升后降,磨损率显著下降,耐磨性增强。镀液中纳米WS_(2)粉末的用量为2.5 g/L时复合镀层的摩擦学性能最佳。纳米WS_(2)颗粒的加入及用量优化可显著改善复合镀层的综合性能,可为发展高耐磨低摩擦因数的先进涂层提供借鉴。