脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制各纳米晶Ni和纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、表面形貌和成分.用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni和不同Co含量的纳米晶Ni-C0合金镀层在3.5%NaCl(质量分数,下同)和5%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过脉冲电沉积法制各的Ni和Ni-Co合金镀层具有典型的纳米晶结构; 随着含Co量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-Co合金镀层组织结构均匀致密,其在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni镀层;纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀中腐蚀极少,表现出优异的耐腐蚀性能,而在5%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

电沉积纳米晶Ni-Fe合金在碱性溶液中的腐蚀性能

通过脉冲电沉积的方法制备纳米晶Ni和Ni-Fe镀层,采用浸泡法和电化学的方法研究了镀层在10%NaOH溶液中的腐蚀行为.结果表明:在纳米Ni中加入适量的Fe可以提高其耐蚀性能.Ni-7.72?合金镀层的耐蚀性能高于纳米Ni,而Ni-12.65?合金镀层耐蚀性与纳米Ni的相当.在Ni-Fe合金镀层中,耐蚀性随着铁含量的增加而降低.在10%NaOH溶液中,所有镀层的Tafel曲线上均可观察到钝化区,表现了很好的耐蚀性.     

电刷镀镍铁合金镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀技术制备纳米晶Ni-Fe合金和纳米晶Ni镀层,研究纳米晶刷镀层的组织结构和热稳定性。结果表明：使用可溶性阳极电刷镀技术可以制备典型的纳米晶结构镀层;纳米晶Ni-Fe合金镀层具有比纳米晶Ni镀层更为优越的热稳定性;纳米晶合金刷镀层的热稳定性与其织构、合金元素对晶界迁移的阻碍作用以及晶粒的尺寸分布有关。     

《材料保护》2010年第5期

目前,对纳米材料耐蚀性的研究结论不同,对其腐蚀机制的见解也不统一。通过脉冲电沉积方法制备纳米晶Ni沉积层。采用浸泡法和电化学方法研究了纳米晶Ni沉积层在3.5%NaCl(质量分数)和纳米晶镍电沉积层在NaCl和NaOH溶液中的耐腐蚀能     

文摘辑要

高频脉冲复合电镀（Ni-Co）-SiC复合镀层的耐蚀性研究 用高频脉冲复合电镀方法制备了（Ni-Co）-SiC复合镀层。研究了脉冲频率对镀层硬度及耐蚀性的影响。结果表明：随着脉冲频率的增加,复合镀层表面更加致密、均匀,硬度提高。在3.5%NaCl溶液和15%H2SO4溶液中，（Ni—Co）-SiC复合镀层的自腐蚀电位均发生正移，腐蚀失重速率变慢。与Ni-Co合金镀层相比，复合镀层具有较高的硬度和耐蚀性。     

Nb表面合金化对Ti6Al4V腐蚀行为的影响

采用失重法和电化学扫描法研究了等离子表面合金化技术在Ti6Al4V（TC4）合金表面形成的Ti-Nb合金层及基体材料的腐蚀行为，分析了Nb的渗入对Ti 6Al4V耐蚀性的影响.失重法研究表明：在10%H2SO4和10%HCl溶液中Ti-Nb合金层较基体耐蚀性提高，在10%NaCl溶液中无明显变化；电化学腐蚀研究表明,在5%H2SO4、5%HCl、3.5%NaCl溶液中,Ti-Nb合金层耐蚀性较基体均有不同程度的提高.     

连续柱状晶组织Cu-12%Al合金在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为

采用静态浸泡腐蚀实验、电化学分析方法等研究连续定向凝固方法制备的具有连续柱状晶组织的Cu-12%Al(质量分数,下同)合金在3.5%NaCl(质量分数)溶液和10%HCl(体积分数)溶液中的耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明:Cu-12%Al合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能可达到耐蚀级。虽然在40℃以下的10%HCl溶液中该合金的耐腐蚀性能可达到耐蚀级,但在40℃以上的10%HCl溶液中的耐腐蚀性能欠佳。连续柱状晶组织Cu-12%Al合金的耐腐蚀性能优于Al含量为5%~11%的传统铝青铜和QBe2合金的耐腐蚀性能,但劣于QBe2.15合金的耐腐蚀性能。在3.5%NaCl溶液和10%HCl中连续柱状晶组织Cu-12%Al合金的自腐蚀电位分别为-271 mV(vs SCE)和-333 mV(vs SCE)。腐蚀发生后试样表面的Al元素含量明显下降,腐蚀机制为脱铝腐蚀。     

磷含量对化学镀Ni-W-P合金热处理晶化及电化学行为的影响

用化学沉积法制备了非晶态和混晶态两种Ni-4.9%W-P合金(P含量为11.26%及5.98%)。通过XRD定量分析技术研究了P含量对镀层退火晶化的影响,获得了晶粒尺寸、晶格应变及晶化程度等显微组织特征。通过极化曲线和交流阻抗测试,并采用SEM对镀层腐蚀前后的形貌观察,分析了镀层的电化学腐蚀行为。不同处理态镀层在0.5 mol H2SO4溶液中的极化测试表明,其腐蚀形式为均匀腐蚀,腐蚀机理主要取决于P含量及热处理晶化获得的显微组织结构;在3.5%NaCl溶液中的EIS测试表明,其腐蚀行为表现为点蚀,腐蚀机理在很大程度上受到镀层缺陷的影响,尤其是镀层中存在的孔洞,孔洞的数量越多,尺寸越大,就越容易发生点蚀。     

耐腐蚀Ni-Fe合金镀层体系的探讨

测定了不同含铁量的电镀 Ni-Fe 合金的稳态腐蚀电位.用恒电流阳极溶解法测定了不同组合体系的层间电位差曲线,并用“EC”法检测了这些组合体系的耐蚀性。确证三层 Ni-Fe 体系比双层 Ni-Fe 体系的耐蚀性好.三层 Ni-Fe 体系中以半光亮 Ni-10Fe/光亮 Ni-45Fe/光亮 Ni-10Fe/Cr 体系的耐蚀性最优,且超过作为对比的 Cu/半光亮 Ni/光亮 Ni/Cr 体系。     

可溶性阳极电刷镀纳米晶Ni-Fe合金镀层的退火再强化

采用可溶性Ni阳极电刷镀方法制备纳米晶Ni-Fe合金镀层,利用XRD、SEM、TEM、显微硬度计等测试方法分析低温退火对镀层结构和性能的影响.结果表明:纳米晶Ni-Fe合金镀层的硬度随退火温度的升高而提高,在200 ℃时达到最大值,存在明显的退火再强化;继续提高退火温度导致镀层硬度降低;400 ℃退火后的镀层硬度与镀态的接近;纳米晶Ni-Fe合金镀层退火过程没有出现晶粒异常长大,表现出比纯Ni镀层更高的热稳定性.     

The Effect of Brush Plating on the Structure and Wear Properties of Electrodeposits

In this work, the structure and wear properties of brush plated electrodeposits were investigated. An additive free sulphamate solution was used for plating with different methods of solution supply as well as conventional bath plating, and the structures were investigated by TEM and X-ray diffraction.

The structure of the nickel sulphamate deposit obtained by brush plating with pumped solution supply was found to resemble that of bath plated deposits. When solution supply was realised by dipping of the anode, the coatings had a more fine grained structure and higher hardness.

Ball-on-ring tests were carried out on samples brush plated with different nickel and cobalt alloy coatings. A comparison was made with specimens bath plated with hard chromium. The cobalt and chromium deposits gave similar results, while nickel coatings were found to be less wear resistant.     

Characterisations of low phosphorus electroless Ni and composite electroless Ni-P-SiC coatings on A356 aluminium alloy

A low phosphorus electroless nickel coating of Ni-2.5?wt-%P alloy and a composite coating of Ni-5?wt-%P-SiC were prepared on A356 aluminium alloy substrates using two types of electroless bath solutions, an alkaline bath for low phosphorus and acidic for composite plating. The coatings morphologies have been characterised using optical and scanning electron microscopy. In addition, X-ray diffraction, microhardness, reciprocating wear testing and adhesion tests have been conducted to characterise structure and mechanical properties of the resulting coatings. The results obtained revealed that a crack-free and homogeneous coating could be produced using an optimum bath formulation. The maximum thickness of the composite coatings was 50?µm, the thickness of coatings tested. The composite coating was more resistant to wear in comparison to the low phosphorus nickel one, but had lower adhesion.     

SiC微粒对Ni-P合金刷镀层表面形貌和结构的影响

为了改善Ni-P合金刷镀层表面的完整性,提高刷镀层的耐腐蚀和抗氧化等性能,实验采用电刷镀技术制备了Ni-P合金和SiC/Ni-P复合刷镀层.通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射能谱仪等观察和测试了两种刷镀层的表面形貌和结构,探讨了SiC微粒对Ni-P合金刷镀层表面形貌和镀层结构的影响.实验结果表明:SiC微粒影响着刷镀层的沉积和生长过程,细化了刷镀层的晶粒,减少了Ni-P合金刷镀层表面的微裂纹,提高了刷镀层的致密度.但SiC微粒并没有改变Ni-P合金刷镀层的非晶态结构,SiC/Ni-P复合刷镀层仍以非晶态为主.     

电刷镀纳米晶镀层的组织及其强化机理

采用直流、脉冲和脉冲换向电流制备了Ni和n—SiO2／Ni电刷镀镀层，利用SEM、AFM、TEM和XRD等技术对镀层的表面形貌、显微组织和晶粒尺寸等进行了分析测量。结果表明，电刷镀层表面呈胞状组织，镀层的晶粒尺寸均在纳米量级，说明电刷镀技术是一个古老而未被认识的纳米技术；复合电刷镀过程中纳米颗粒的作用及脉冲换向电流，能进一步提高镀层的形核率及抑制晶粒的生长，从而减小纳米晶的尺寸。镀层的硬度与纳米晶的尺寸有很好的对应关系。     

电刷镀在表面工程中应用的研究进展

综述了电刷镀技术在材料表面防腐、耐磨及维修领域的应用。 介绍了电刷镀耐蚀、耐磨镀层的新工艺及其性能,包括纳米晶合金电刷镀层、纳米复合电刷镀层、双纳米复合电刷镀层以及电刷镀复合转化膜层的研究现状。 最后指出了今后电刷镀技术研究应用的方向。     

含硫介质中化学镀Ni-P合金镀层耐蚀性研究

用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪及X射线衍射仪分析Ni-P合金镀层表面的形貌、组成及结构,用恒电位极化曲线法研究了Ni-P合金镀层在Na2S溶液中的腐蚀行为,通过重量法测试了Ni-P合金镀层在不同温度、不同质量分数Na2S溶液中的腐蚀速率.结果表明:Ni-P合金镀层为非晶态镀层,表面具有胞状结构;在Na2S质量分数一定的条件下,Ni-P合金镀层腐蚀的阳极过程随着温度的升高,钝化区域逐渐变窄.     

稀土添加剂对快速镍刷镀层的影响

研究了稀土元素铈对快速镍电刷镀工艺及镀层的影响。结果表明，镀液中硫酸铈加入量为0．3－0．6g/l时，稀土元素可以提高镀层沉积速度，改善镀层表面质量，降低镀层孔隙率，提高镀层硬度，但不降低镀液稳定性和镀层结合力。同时指出，镀层质量的提高是由于稀土元素使镀层的内部组织结构产生了变化。     

Effects of saccharin on microstructure and property of electro-deposited Ni-Fe alloys

The Ni-Fe alloy coatings were prepared by electro-deposited method, and the effects of the saccharin content in the electrolytes on the microstructure of the coatings were studied by using X-ray diffractometry(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM). The results show that the saccharin content in the bath affects the plating rates and the current efficiency remarkably. As the saccharin content increases, the grain size of the Ni-Fe alloys decreases. The average grain size of the deposits varies from 13 nm to 10.8 nm as the saccharin content increases from 0 g/L to 8 g/L. Accordingly, the microhardness of the as-cold deformed samples increases from Hv 600 to Hv 656.     

提高连铸结晶器耐磨耗性能的Ni—Fe合金单层电镀技术的研究

研究了适合于连铸结晶器Ni—Fe合金单层电镀技术的工艺及配方,并对镀层的硬度、耐磨耗性能、耐热性能及耐热冲击性能进行了研究。结果表明,在本工艺条件下获得的含Fe3％～5％的Ni—Pe合金镀层硬度、耐磨耗性能、耐热性能及耐热冲击性能最佳,耐磨耗性能为相同厚度镍镀层的两倍。