中国表面工程2007年第1期

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- SiO_2/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品粒的生长,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Ni／n-SiO2复合镀层的形貌及摩擦学性能研究

利用脉冲换向电刷镀方法制得了Ni／n—SiO2复合镀层，并对镀层进行了表面形貌观察和分析，测试了镀层的摩擦学性能，与直流工艺条件下的快镍镀层和Ni／n—SiO2复合镀层相比，采用脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni／n—SiO2复合镀层，由于脉冲换向电流的细晶强化作用和纳米颗粒的弥散强化作用，镀层致密、晶粒团尺寸细小、硬度高、摩擦系数低，因此耐磨性能更好。     

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。     

脉冲关断时间对电刷镀Ni/CNT纳米晶镀层组织及性能的影响

采用电刷镀技术制备了不同工艺参数的Ni/CNT纳米晶镀层。运用SEM、XRD、显微硬度计和T-11式球盘式磨损试验机等分析与测试方法，研究了不同工艺参数对Ni/CNT 复合镀层的表面形貌、晶粒尺寸、显微硬度和耐磨性等的影响。研究结果表明，在直流电源下使复合镀层生长速度加快，镀层表面粗糙，晶粒尺寸较大；采用脉冲电源后，随脉冲关断时间增加，复合镀层的表面平整度增加、晶粒尺寸减小、硬度和耐磨性增加；镀层的晶粒大小随加热温度的升高逐渐增大，显微硬度300 ℃以下变化不大，加热至400 ℃后显著下降。     

脉冲关断时间对电刷镀Ni/CNT纳米晶镀层组织及性能的影响

采用电刷镀技术制备了不同工艺参数的Ni/CNT纳米晶镀层.运用SEM、XRD、显微硬度计和T-11式球盘式磨损试验机等分析与测试方法,研究了不同工艺参数对Ni/CNT 复合镀层的表面形貌、晶粒尺寸、显微硬度和耐磨性等的影响.研究结果表明,在直流电源下使复合镀层生长速度加快,镀层表面粗糙,晶粒尺寸较大;采用脉冲电源后,随脉冲关断时间增加,复合镀层的表面平整度增加、晶粒尺寸减小、硬度和耐磨性增加;镀层的晶粒大小随加热温度的升高逐渐增大,显微硬度300 ℃以下变化不大,加热至400 ℃后显著下降.     

电流特性和纳米颗粒对电刷镀复合镀层耐腐蚀性能的影响

为获得性能优良的镀层,利用不同的电沉积方法(直流、脉冲电流及脉冲换向电流)制得了Ni、Ni/n-SiO2和Ni/n-Al2O3复合镀层,分别对其表面形貌(SEM)进行了观测和分析,测试了镀层的孔隙率,并通过海水浸泡方法检测其耐腐蚀性能.比较测试结果后发现:电流特性和纳米颗粒对电刷镀复合镀层的耐腐蚀性能均有影响,采用脉冲换向电流沉积得到的Ni/n-SiO2复合镀层具有致密精细的表面形貌、较小的孔隙率和较好的耐腐蚀性能.     

脉冲换向电刷镀镍基纳米SiO2复合镀层的耐腐蚀性能研究

采用脉冲换向电刷镀方法制备了Ni/n-SiO2复合镀层,应用SEM对镀层表面形貌进行了分析,测试了镀层的孔隙率,以及镀层在海水浸泡条件下的耐腐蚀性能,讨论了镀层的耐腐蚀机理.实验结果表明:与直流工艺条件下的电刷镀镀层相比,脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni/n-SiO2复合镀层具有致密精细的表面、较小的孔隙率和较高的耐腐蚀性能.     

脉冲换向电刷镀Ni/n-Al2O3复合镀层的耐腐蚀性能研究

利用脉冲换向电刷镀方法制得了Ni/n-Al2O3复合镀层,对其表面形貌(SEM)进行了观测和分析,测试了镀层的孔隙率,并通过海水浸泡法检测其耐腐蚀性能,并与其他工艺条件下的电刷镀镀层进行比较,结果发现,采用脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni/n-Al2O3复合镀层具有致密精细的表面形貌、较小的孔隙率和较好的耐腐蚀性能。     

可溶性阳极电刷镀镍镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀制备镍镀层，XRD分析和TEM观察结果表明镀层为纳米晶结构，晶粒尺寸约20nm，具有（111）择优取向。镀镍层硬度随电刷镀电压和镀液温度的提高而增加，在一定值时达到最大值，然后随电压和镀液温度的继续提高而降低。而阴-阳极相对运动速度影响较小。低温退火时镀层的硬度随加热温度的提高而升高，300℃时达到最大值，然后随温度的升高而降低。可溶性阳极电刷镀纳米晶镍的热稳定性明显高于晶粒尺寸相近的槽镀纳米晶镍，对其原因进行初步探讨。     

电刷镀纳米铜拉伸和压缩性能相关性分析

采用电刷镀技术制备晶粒尺寸为26nm的纳米晶铜,利用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析电刷镀纳米晶铜微观结构及显微组织。使用MTS试验机对电刷镀纳米Cu进行应变速率为1.04×10-6～3.0s-1的拉伸和压缩试验,并分析两种试验所得性能的差异及其中的相关性。结果表明,电刷镀纳米晶Cu有较好的综合性能。由于其具有均匀一致的晶粒尺寸和大角晶界,此电刷镀纳米晶Cu可以作为本征纳米晶Cu材料进行分析。     

工艺条件对镍基-Al2O3颗粒复合电刷镀层性能的影响

为了研究电刷镀复合镀层的工艺条件(颗粒粒径和搅拌方式)对镀层性能的影响,采用不同粒径的Al2O3颗粒和超声波震荡、机械震荡两种搅拌方式,在45钢基体上制备了几种镍基-Al2O3颗粒复合电刷镀层,对比分析了镀层的表面形貌及组织成分、耐腐蚀性能、与基体的结合力以及硬度等.结果表明:Al2O3的粒度越小,镀层表面的微观组织越...     

Microstructure and Behaviors of Nano Composite Coating

ELECTRO BRUSH PLATING is a traditionaltechnology in the field of surface engineering.Thisprocess has been widely used due to its advantagessuch as simplicity of equipment,various type ofcoatings,excellent adhesion between coating andmatrix,and so on.It is significantly used as mechanicalrepairing without departing or rushing to repair in openregion.Nano particles result to surface effect,smallsize effect,and other effects since its size of is less than100nm.So they are used in surface …     

Al2O3/Ni纳米复合电刷镀技术应用于失效凸轮轴再制造的实验研究

目的将Al_2O_3/Ni纳米复合电刷镀技术应用到失效凸轮轴修复,使失效凸轮轴得以再制造利用。方法在快速镍镀液中加入Al_2O_3纳米颗粒和分散剂柠檬酸三铵、十六烷基三甲基溴化铵形成复合镀液,将复合镀液放在恒温磁力搅拌器上加热并搅拌,使复合镀液温度达到50℃且纳米Al_2O_3悬浮稳定。利用电刷镀技术将复合镀液镀于与凸轮轴材质相同的45#钢板表面,通过硬度测试,分别评价纳米Al_2O_3质量浓度、刷镀电压对复合镀层硬度的影响。结果复合镀层的硬度大于45#钢,且硬度随刷镀电压、纳米Al_2O_3质量浓度的增加而增加。当刷镀电压大于10 V后,硬度随纳米Al_2O_3质量浓度的增加而减小。复合镀层表面裂纹随纳米Al_2O_3质量浓度、刷镀电压的增加而增多,纳米Al_2O_3的质量浓度越低,电压变化对复合镀层表面硬度的影响越大。相对纳米Al_2O_3质量浓度,电压对复合镀层表面硬度的影响更大。结论用Al_2O_3/Ni纳米复合电刷镀技术修复失效凸轮轴可提高凸轮轴表面硬度,使其得以再制造利用。为提高凸轮轴表面质量,避免出现表面疏松、焦糊等缺陷影响表面硬度,应开发自动化纳米复合电刷镀设备及采用不同镀层交替叠加方式刷镀。     

电流模式对柠檬酸盐体系镀金的影响

针对作为密封层使用的镀金层存在沉积速率低、厚度不均匀的问题,使用自研精密电镀电源,对比直流（DC）、正向单脉冲（FPC）、正向群脉冲（FGPC）、周期换向脉冲（PPRC）对镀金的影响。仿真PPRC一个周期内镀层厚度的变化情况。使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线荧光测厚仪分析镀层的表面形貌、结构、沉积速率、厚度均匀性和电流效率。结果表明：仿真中PPRC较FPC可以明显改善镀层的厚度均匀性,电流模式影响镀金层的晶面峰强和电流效率,DC、FPC、FGPC、PPRC镀金层的晶粒尺寸依次减小,镀金层表面的致密性和厚度均匀性提高,脉冲模式下阴极振动可显著提高沉积速率。使用适宜的PPRC参数镀金,可以在较高的沉积速率下获得厚度均匀、致密的镀金层。     

Ni/n-SiO2 Composite Coating Prepared by Brush Plating with Pulse Current

Nickel and silicon dioxide nanoparticle composite coatings were prepared by brush plating with direct and pulse current.The surface morphology,microstructure,hardness and wear resistance of the coatings were investigated by scanning electron microscope(SEM),transmission electron microscope(TEM),mirohardness tester and ball-on-disk tribotester.The results show that the technical parameters,pulse current,duty circle and frequency,are of great influence on the growth of crystalline and properties of the coating.Compared with the coating plated with direct current,the coatings plated with pulse currents have smaller nanocrystalline,contain more SiO2 nanoparticle and have higher hardness and wear resistance.     

脉冲电沉积法制备高P镍基合金镀层

研究了脉冲参数(脉冲高度、宽度、以及反向脉冲等参数)对Ni-P合金镀层P含量、微观形貌等特性影响的规律。结果表明,平均电流密度与反向脉冲电流密度对镀层的P含量有较大地影响;占空比、频率对镀层的微观形貌影响较大。与直流电沉积法制备的Ni-P镀层相比,在不改变镀液组成的条件下,脉冲电沉积法可以显著提高Ni-P合金镀层的P含量。     

Properties and strengthening mechanism of brush plated nanoparticle reinforced composite coatings

Nanoparticle reinforced nickel matrix composite coatings, such as n-Al2O3/Ni, n-SiO2/Ni, n-SiC/Ni and n-TiO2/Ni, were fabricated by brush plating technique. Hardness, wear resistance and contact-fatigue resistance of the composite coatings were determined, and strengthening mechanism of the composite coatings was discussed. Results show that the composite coatings have superior properties to the Ni metal coating. Compared with properties of brush plated Ni metal coating, the composite coatings have hardness over 1.5 times and wear resistance capability of about 2.5 times. The strengthening mechanism of the composite coatings mainly includes fine-crystal grain effect, nanoparticle dispersion effect and dislocation effect.     

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.