Zn/纳米CeO2复合镀层的制备及电化学性能研究

纳米粒子具有一系列特殊的性能,采用电镀的方法在镀层中添加纳米颗粒可改善镀层的某些性能.利用纳米稀土氧化物在基体相中的补强作用以及可能赋予镀层某些新性能的特点,采用复合电镀的方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数.采用电化学方法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性.结果表明:复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,且镀层耐蚀性能比相同电镀条件下制得的纯锌镀层有所提高.     

超疏水Ni-P-Al2O3纳米复合镀层的制备及耐腐蚀性能研究

为提高45钢基体材料的耐腐蚀性能,采用电化学法与氟硅烷修饰相结合的方式在45钢基体表面制备超疏水Ni-P-Al2O3纳米复合镀层,并对镀层的表面形貌、晶相结构、表面粗糙度、润湿性及耐蚀性能进行了研究。结果表明:采用电沉积法制备的Ni-P-Al2O3镀层表面均匀、致密,且无明显气孔缺陷,接触角测试表明其表面达到了超疏水状态,而经电化学加工后,镀层表面形成不规则的微凹坑结构,表面粗糙度值明显增大。经电化学测试,与普通Ni-P-Al2O3镀层相比,超疏水Ni-P-Al2O3镀层的腐蚀电流密度、腐蚀速率均更小,表现出优异的耐腐蚀性能。     

Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

目的 制备具有不同电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层.方法 采用化学镀的方法,在Q235钢基体表面制备内层为低磷Ni-P合金、中层为高磷Ni-P合金、外层为Ni-Zn-P合金镀层的三层复合镀层.通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等仪器对复合镀层表面形貌、成分结构及腐蚀电位进行分析.结果 相较于低磷Ni-P镀层和高磷Ni-P镀层,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的晶胞大小均匀一致且胞与胞之间致密平滑.内层低磷Ni-P镀层断面厚度约为14.5μm,镍的质量分数约为96.5％,磷的质量分数为3.5％;中层高磷Ni-P镀层断面厚度约为17.6μm,镍的质量分数约为90.2％,磷的质量分数约为9.8％;Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层断面总厚度约为40μm,镍的质量分数约为80.7％,锌和磷的质量分数分别为7.6％和11.7％.在Tafel极化曲线中,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的腐蚀电流密度最小,为3.815×10-6 A/cm2,具有更好的耐蚀性.在模拟海水环境(5％NaCl溶液)中腐蚀220 h后,内层、中层组织腐蚀成片,出现孔洞且有点蚀,而Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层几乎没有腐蚀,只有部分区域出现点蚀,组织较为完整,说明三层镀层较单层、双层镀层具有更好的耐腐蚀性.结论 制备具有电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层具有更好的性能,且相较于内层单层、中层双层Ni-P合金镀层,其腐蚀速率也明显降低,耐腐蚀性能更好.     

Ni-P-纳米TiO2复合镀层的耐蚀性研究

采用全浸泡腐蚀试验，系统研究了Ni—P-纳米TiO2复合镀层在HCl、H2SO4、HNO3、NaOH和NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明，Ni—P-纳米TiO2复合镀层比Ni—P化学镀层具有更优异的耐酸、耐碱、耐盐腐蚀的性能；复合镀层在盐和碱性腐蚀液中的耐蚀性优于酸性腐蚀液；Ni—P一纳米TiO2复合镀层在不同腐蚀液中的腐蚀形态明显不同，复合镀层在NaOH、NaCl和HCl溶液中的腐蚀形态为均匀腐蚀型，而在H2SO4和HNO3强氧化性介质中的腐蚀形态则为点蚀穿透型；保持镀层在腐蚀液中的完整性对提高镀层的耐腐蚀性能至关重要。     

CeO2对Zn-Ni/CeO2复合镀层的影响

采用电沉积方法,通过向镀液中加入不同粒径的CeO2颗粒,制得Zn-Ni/微米CeO2复合镀层和Zn-Ni/纳米CeO2复合镀层,研究了CeO2粒子的大小和加入量对镀层微观形貌、相组成、CeO2在镀层中的复合量以及镀层耐蚀性的影响.结果表明:大量加入CeO2,可使镀层呈现块状的“饼干”结构,并能提高镀层的耐蚀性,此外还可以抑制Ni的沉积,加入10 g/L纳米CeO2时,镀层的合金相主要为Ni2Zn11相,其它Zn-Ni合金相则较少;相比之下,在提高镀层CeO2复合量方面,微米级CeO2效果较好,在提高镀层耐蚀性方面,纳米级CeO2的效果较好.     

代铬刷镀层耐腐蚀性能的研究

研究了新型的代铬合金镀层Ni-Fe-W-P-S进行了耐腐蚀性能。结果表明:在NaCl体系中代铬镀层的耐蚀性是铬层的1.7倍、镍层的5.2倍;在H2SO4体系中,代铬镀层的耐蚀性是铬层的1.4倍、镍层的2.7倍.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射及光电子能进(XPS)等的分析表明,基体组织为非晶结构是代铬镀层优异耐腐蚀性的主要原因.     

抛光轮耐磨复合镀层制备及其性能研究

以不锈钢为基体材料,Ni-W-P为基质合金,添加耐磨微粒碳化硅(SiC)和六方氮化硼(-αBN)固体润滑微粒,在抛光轮工作面镀制Ni-W-P/SiC BN多元复合镀层。该工艺得到的Ni-W-P/SiC BN多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好、耐蚀性优良。经过相同次数磨损试验,Ni-W-P/SiC BN热处理镀层的耐磨性能是0Cr18Ni9Ti不锈钢的5.22倍。     

新型纳米复合镀层材料的制备与研究

采用纳米CeO2和Zn粉成功制备出CeO2/Zn纳米复合材料作为镀层材料,并利用X射线衍射、场发射扫描电镜等测试分析手段,对复合材料组织结构进行研究,比较了不同纳米CeO2含量复合材料的耐蚀性和硬度。结果表明:纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性,并在纳米CeO2含量为1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构。     

长效自润滑耐磨耐蚀复合镀层制备工艺及性能研究

以长效自润滑耐磨、耐蚀复合镀层制备技术,采用45#钢为基体材料、Ni-B为基底合金、Ni-W-P为基质合金、添加耐磨人造金刚石微粒和固体润滑剂(CF)n微粒,镀制Ni-B和Ni-W-P/金刚石-(CF)n双层复合镀层。试验结果表明:该工艺得到的Ni-B和Ni-W-P/金刚石-(CF)n双层复合镀层表面光亮,质感均匀,粗糙度为Ra0.2;镀层结合力良好;耐蚀性优良;经过相同次数磨损试验,磨损量仅为未镀试件的21.2%。     

纳米CeO2/Zn复合材料制备及其性能研究

采用高能球磨法制备了纳米CeO2/Zn复合粉末,用粉末冶金真空热压烧结制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体;利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）等测试分析手段,对复合粉末、块体组织结构进行了研究;比较了不同纳米CeO2含量的Zn复合材料的耐蚀性和硬度并优选出耐蚀性和硬度最好时CeO2的最佳含量范围.结果表明,纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性.并于纳米CeO2含量在1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构.     

三种电弧喷锌防护涂层在3.5% NaCl溶液中的耐蚀性

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备出纯锌、Zn-Al合金和Zn-Al伪合金涂层。通过浸泡试验和电化学测试考察涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物的相结构。结果表明,在3.5%NaCl溶液中三种涂层的耐腐蚀性按Zn-Al伪合金涂层、Zn-Al合金涂层、Zn涂层的顺序依次降低。     

热喷涂Zn-Ni复合涂层在海水中的腐蚀行为研究

利用喷雾干燥法制备了不同Ni含量的团聚型Zn-Ni复合粉末,并在此基础上用氧乙炔火焰喷涂工艺制备了Zn-Ni复合涂层。通过动电位极化和电化学阻抗测试,并结合SEM、EDS和XRD分析,研究涂层在海水介质中的防护性能和腐蚀机理。结果表明：涂层的自腐蚀电位稳定值在-0.98~-0.95 V,Ni可起到稳定Zn(OH)₂,抑制其向疏松ZnO转化的作用,腐蚀产物的堆积使得涂层电阻R_c和电荷转移电阻R_t不断增大,腐蚀电流不断减小;不同Ni含量涂层的耐蚀性存在明显差异,其中Ni含量为20 mass%的涂层耐蚀性能最好。     

镁合金表面磷化 / 溶胶凝胶复合膜的制备及其耐蚀性

目的结合磷化与溶胶凝胶工艺,在AZ91镁合金表面制备磷化/溶胶凝胶复合膜。方法先对镁合金进行磷化处理,再多道涂覆SiO2溶胶凝胶层,通过正交试验结合电化学分析方法,优化溶胶凝胶层涂覆工艺,并分析磷化/溶胶凝胶复合膜的表面微观形貌和耐蚀性。结果溶胶凝胶层的优化沉积工艺如下:TEOS,TEOH,H2O,HCl体积比为28∶20∶10∶0.35,凝胶温度30℃,凝胶时间5 min,涂覆6次。在优化条件下所制备的复合膜结合力好且光滑,有少许微裂纹,与镁合金基体和磷化膜样品相比,其腐蚀电流密度最小,电化学阻抗最大。结论磷化/溶胶凝胶复合膜提高了镁合金的耐蚀性。     

Zn-ZrO_2复合镀层的结构与耐蚀性

采用扫描电镜和X射线衍射仪对Zn-ZrO2复合镀层的表面形貌和结构进行分析,并采用浸泡腐蚀试验、电化学阻抗测试法,对纯锌镀层和Zn-ZrO2复合镀层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,加分散剂的Zn-ZrO2复合镀层中ZrO2颗粒粒径约为1μm;在复合镀层XRD谱图中出现了Zr特征峰。从浸泡试验结果得出,在弱酸性、碱性及中性环境中Zn-ZrO2复合镀层耐蚀性优于纯锌镀层,其主要原因是镀层中存在适量的ZrO2颗粒。     

电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能

为了得到一种制备简便、耐腐蚀性能优良的用于舰船腐蚀防护的金属镀层,利用电刷镀技术在45钢上制备出了Ni-石墨烯复合镀层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪对石墨烯片层和镀层微观形貌进行了表征,采用电化学实验和浸泡试验对Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：石墨烯片层进入了Ni-石墨烯复合镀层;相比Ni镀层,Ni-石墨烯复合镀层质量更优;在电化学实验和浸泡试验中,发现Ni-石墨烯复合镀层与Ni镀层相比,前者的腐蚀电位较后者正移了70mV,前者的自腐蚀电流密度仅为后者的0.34倍,前者的电荷转移电阻为后者的3.1倍;浸泡168 h后,Ni-石墨烯复合镀层的失重量仅为Ni镀层的0.47倍,说明Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能明显增强。     

Al含量对Al-Mg2Si复合涂层耐蚀耐磨性能的影响

目的在AZ31B镁合金表面火焰喷涂制备Al-Mg_2Si复合涂层,研究其耐腐蚀和耐磨性能。方法用SEM、电化学测试仪、高速往复摩擦磨损测试仪和超景深三维显微镜检测分析不同成分配比的Al-Mg_2Si复合涂层的耐腐蚀和摩擦磨损性能。结果 Al-Mg_2Si复合涂层的电位较AZ31B镁合金基体正,且Al含量越少,电位正移越明显。Al(20%)-Mg_2Si复合涂层的自腐蚀电位正移得最多,正移了0.5288 V;自腐蚀电流密度最小,为3.298×10-6 A/cm2。Al加入量越少,复合涂层的磨损率和摩擦系数越小,当Al质量分数为20%时,两者均达到最小值,分别为2.48×10-4 mm3/(N·mm)和0.25。结论 Al含量越少,Al-Mg_2Si复合涂层的耐蚀和耐磨性能越好。     

碳纳米管/铅锡复合镀层的腐蚀特征

用复合电沉积方法在黄铜片上制备了碳纳米管/铅锡合金新型减摩复合镀层,对铅锡镀层和碳纳米管/铅锡复合镀层在3.0%(质量分数,下同)HCl、10%NaOH和3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗进行了研究。结果表明,碳纳米管/铅锡复合镀层在以上三种介质中的腐蚀电位均有提高,其中,在3.5%NaCl溶液中提高明显,从-0.592 V(SCE)上升到-0.535 V(SCE);复合镀层有更高的电化学阻抗。碳纳米管的添加能提高铅锡镀层的耐蚀性能。     

锌铝/富铝复合涂层在海洋环境中的耐蚀性研究

在锌铝涂层表面喷涂HD590富铝涂液形成复合涂层,对比了锌铝涂层与复合涂层的附着强度、耐磨性、微观形貌,并通过中性盐雾试验、海洋平台棚下大气暴露试验和海水周期喷淋试验,对比研究了二者的耐蚀性。结果表明:复合涂层的附着强度比锌铝涂层提高了30%,耐磨性好,涂层厚度满足紧固件工件的配合精度要求;复合涂层的抗盐雾腐蚀性能和耐海洋环境腐蚀性能优于锌铝涂层,其防腐机理为屏蔽作用、钝化作用和阴极保护相结合;防腐过程中,富铝层发生活化反应,产生一定的牺牲阳极保护作用,同时使涂层腐蚀电位负移,提高了其阴极保护作用。     

氧化物颗粒增强 Ni-W-P / Nb2 O5 复合镀层制备及其耐腐蚀性能

目的对NdFeB磁性材料进行表面防护处理,改善其耐腐蚀性能。方法利用化学镀方法,在NdFeB基体材料表面制备氧化物颗粒增强的晶态和非晶态Ni-W-P/Nb2O5复合镀层,对镀层的组织形貌、元素组成分布及物相进行分析,并通过化学腐蚀失重法对耐腐蚀性能进行测试。结果当镀液中的次亚磷酸钠含量为20 g/L时,形成了晶态镀层;为35 g/L时,形成了非晶态镀层。晶态和非晶态Ni-W-P/Nb2O5镀层均由胞状突起组成,其中弥散分布着共沉积的Nb2O5颗粒。镀层样品的XRD图谱中没有出现与钕铁硼相关的衍射峰。对于制备的晶态和非晶态复合镀层,镀液中Nb2O5质量浓度由5 g/L增加到15 g/L时,化学腐蚀速率明显下降;Nb2O5质量浓度由15 g/L增加到20 g/L时,化学腐蚀速率的下降变得缓慢。结论利用化学镀可以在NdFeB磁性材料表面制备致密的Nb2O5增强Ni-W-P复合镀层,且随着Nb2O5含量的增加,复合镀层的耐腐蚀性能提高。