SiC颗粒表面化学镀铜镀液工艺参数的优化设计

针对金属基体与陶瓷颗粒之间润湿性差的问题,采用化学镀铜对SiC颗粒进行表面改性,试图提高其界面结合能力。采用正交试验方法优化化学镀铜参数,探讨镀液参数对复合粉体质量增加效果的影响。研究表明:化学镀铜过程中,随着硫酸铜浓度和甲醛浓度增加,镀后复合粉体质量增加率增加;随着络合剂浓度增加,质量增加率逐渐降低;化学镀铜参数优化后可实现SiC粉体表面化学镀铜层的均匀镀覆。     

烧结压力对β-SiC_p/Cu复合材料组织结构及热物性的影响

对β-SiC颗粒表面进行化学镀铜处理,镀铜后SiC复合粉体与铜粉均匀混合。利用热压烧结技术制备β-SiCp/Cu电子封装复合材料,分析了烧结压力对β-SiCp/Cu复合材料的显微组织结构、相对密度和热膨胀系数的影响规律。结果表明:SiC颗粒表面均匀包覆铜,热压烧结后SiC颗粒在复合材料中分布均匀;当烧结温度为730℃,随着烧结压力的增大,体积分数为50%的β-SiCp/Cu复合材料的相对密度逐渐增大,热膨胀系数逐渐升高,热导率逐渐增大。     

汽车传动部件用40Cr钢表面Ni-nanoSiC复合镀层的制备

采用电沉积方法在汽车传动部件用40Cr钢表面制备Ni-nanoSiC复合镀层。以复合镀层中SiC质量分数和复合镀层的硬度作为指标,通过正交实验优化施镀工艺参数,得到最佳施镀工艺参数:搅拌速度为300 r/min、镀液中SiC颗粒质量浓度为20 g/L、温度为50℃、阴极电流密度为14 A/dm2。结果表明:采用最佳施镀工艺参数制备的Ni-SiC复合镀层表面平整、组织致密,其磨损机制为轻度磨粒磨损,平均摩擦因数约为0.45,低于40Cr钢的0.6;磨损量约为6.27 mg,相比40Cr钢约降低25.6%。Ni-nanoSiC复合镀层能够提供有效的防护,改善和提高40Cr钢的抗磨损性能。     

SiC颗粒尺寸对SiCp/Cu基复合材料热膨胀系数的影响

采用化学镀工艺制备了镀铜SiC微粉。化学镀工艺参数对该复合粉体的包覆行为影响较大。利用冷压成型和无压烧结技术制备了SiCp/Cu基复合材料,并对该复合材料的微观结构和热膨胀系数进行研究。结果表明：SiC颗粒分布较均匀,SiC颗粒与基体之间界面结合良好;随测量温度增加,SiCp/Cu基复合材料的线膨胀系数呈非线性增加;当SiCp体积分数相同时,减小SiCp颗粒尺寸有利于降低复合材料的热膨胀系数。     

脉冲电沉积工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用脉冲电沉积的方法,在20钢表面制备Ni-SiC复合镀层。利用显微硬度计和摩擦磨损试验机研究工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响规律,利用扫描电镜观察Ni-SiC复合镀层的表面形貌。结果表明,SiC粒子浓度、阴极电流密度、占空比等工艺参数对Ni-SiC复合镀层的性能和表面形貌有很大影响。当SiC质量浓度为8 g/L、电流密度为4 A/dm2、占空比为10%时,Ni-SiC复合镀层表面的颗粒相对较小,致密性好,镀层中大量均布着小颗粒的SiC粒子。     

Effect of pulse electrodeposifion parameters on the performance of Ni-SiC composite coatings

采用脉冲电沉积的方法,在20钢表面制备Ni-SiC复合镀层.利用显微硬度计和摩擦磨损试验机研究工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响规律,利用扫描电镜观察Ni-SiC复合镀层的表面形貌.结果表明,SiC粒子浓度、阴极电流密度、占空比等工艺参数对Ni-SiC复合镀层的性能和表面形貌有很大影响.当SiC质量浓度为8g/L、电流密度为4A/dm2、占空比为10％时,Ni-SiC复合镀层表面的颗粒相对较小,致密性好,镀层中大量均布着小颗粒的SiC粒子.     

SiC粒度对磁力搅拌-化学沉积Ni-P-SiC镀层的影响

用磁力搅拌-化学沉积方法在45钢表面制备Ni-P-SiC镀层,研究镀液中SiC颗粒粒度对镀层表面形貌、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明：随着SiC颗粒的粒度逐渐减小,镀层的平整度和致密性增加,SiC颗粒团聚现象越来越不明显;当SiC粒度为0.2 μm,Ni-P-SiC镀层表面均匀分散着微小的SiC颗粒,镀层平整、致密,平均显微硬度为853.4HV;当SiC粒度为1,2 μm,最大硬度差分别为25.8HV和40.5HV。随着磨损时间的增加,含有SiC粒度0.2 μm的Ni-P-SiC镀层的磨损量缓慢增加,而SiC粒度为2,1 μm的Ni-P-SiC镀层的磨损量急剧增加。     

NdFeB磁性材料表面化学镀Ni-Cu-P实验研究

为提高Ni-Cu-P合金镀层的耐腐蚀性,采用正交试验法对NdFeB磁体表面化学镀Ni-Cu-P合金的镀液配方和施镀工艺进行优化,获得NdFeB磁体表面化学镀Ni-Cu-P合金的最佳成分配方为:硫酸镍25g/L,硫酸铜0.4g/L,次亚磷酸钠35g/L,络合剂48g/L,缓冲剂50g/L,pH值9。分析镀液pH值和镀液中CuSO4·5H2O浓度对沉积速度和镀层成分的影响。结果表明:随镀液pH值增加,沉积速度提高,镀层中Cu和Ni含量略升高,P含量逐渐降低;随镀液中CuSO4·5H2O浓度的增加,镀层中Cu含量升高,P含量先升高后降低,Ni含量降低。     

电沉积工艺参数对Ni-TiN纳米复合镀层粒子复合量的影响

采用超声波辅助脉冲电沉积方法,在40Cr钢表面制备Ni-Ti N纳米复合镀层,研究工艺参数对其粒子复合量的影响,并用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对镀层的显微组织结构进行测试。结果表明:随着镀液中Ti N粒子浓度、阴极电流密度、超声波功率的增加,Ni-Ti N纳米复合镀层中的Ti N粒子复合量均呈先增加后减小的趋势;当Ti N粒子浓度为30 g/L、阴极电流密度为4 A/dm2、超声波功率为200 W时,Ni-Ti N纳米复合镀层表面粗糙程度较小、晶粒较为细致、组织均匀度较好,且Ti N粒子复合量达到最大值,为4.5%。     

共沉积晶态Ni-P-W-Nb2O5复合镀层的性能研究

利用晶态镀液在钕铁硼磁性材料基体表面共沉积Ni-P-W-Nb_2O_5复合镀层,对镀层的电化学性能、共沉积镀层与基体的结合性能及镀层的显微硬度进行测试。结果表明:当晶态镀液中Nb_2O_5颗粒的质量浓度为5~15 kg/m3时,共沉积Ni-P-W-Nb_2O_5复合镀层的电化学性能及其与基体间的结合强度随镀液中Nb_2O_5颗粒浓度的增加而增加;当镀液中Nb_2O_5颗粒的质量浓度由15 kg/m3增加到20 kg/m3时,镀层的电化学性能及其与基体间的结合强度有所下降。显微硬度测试结果表明,共沉积Ni-P-W-Nb_2O_5复合镀层的硬度随着镀液中Nb_2O_5颗粒浓度的增加呈单调增加趋势。     

工艺参数对磁力搅拌-化学沉积Ni-P-SiC镀层的影响

用磁力搅拌-化学沉积的方法,在45钢表面沉积Ni-P-SiC镀层。研究了SiC微粒添加量、搅拌速率以及镀液温度等对镀层硬度和表面形貌的影响,借助扫描电子显微镜(SEM)对镀层进行观察。结果表明:当SiC的质量浓度为10 g/L时,镀层显微硬度最大(615.2HV);当磁力搅拌速率为300 r/min时,镀层的显微硬度最大(632.8HV)。磁力搅拌-化学沉积Ni-P-SiC镀层的最佳工艺参数为:SiC添加的质量浓度10 g/L,搅拌速率300 r/min,温度85℃。     

钨粉表面化学镀镍工艺研究

通过对W粉粒径、络合剂组成、W粉装载量等对W粉表面化学镀Ni的镀层形貌、Ni的利用率和镀速的影响研究,得到了Ni含量可控的W粉表面化学镀Ni的优化工艺参数。然后将制得的Ni包覆W粉与一定比例的Cu粉混合,通过放电等离子烧结（SPS）方法制备了67W-25Cu-8Ni合金,并利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对67W-25Cu-8Ni合金进行了分析。研究结果表明：当W粉粒径为4~6 μm,络合剂为焦磷酸钠60 g/L、三乙醇胺100 g/L和柠檬酸三钠8 g/L时,可以得到包覆紧密、完整均匀的化学镀Ni层,并且可以通过改变装载量控制W-Ni复合粉末中Ni的质量百分比;以化学镀W/Ni复合粉末为原料,通过SPS烧结制备的67W-25Cu-8Ni合金中,W/Ni/Cu界面形成了冶金结合,与W-Cu合金相比,烧结致密度大大提高,达到了97%.     

氮化铝颗粒表面镀铜及其增强铜基复合材料

为了改善AlN颗粒与铜基体之间的界面结合状况,采用化学镀的方式在AlN颗粒表面包覆铜。将表面镀铜的AlN颗粒与未镀铜的AlN颗粒采用粉末冶金工艺与铜制备成不同体积分数的AlNp/Cu系列复合材料。比较了镀铜AlNp/Cu与未镀铜AlNp/Cu复合材料的相对密度、硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能。结果表明,AlN颗粒表面镀铜增加了与基体的界面结合强度,使复合材料在相对密度、硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能等方面均有不同程度的提高。     

镀铜竹纤维的制备与8 mm波衰减性能研究

为研制一种新型轻质毫米波干扰材料,试验选用竹纤维为基体,以化学镀铜的方式对其进行表面金属化改性,检测了镀铜竹纤维的8mm波衰减性能。结果表明:30mg镀铜竹纤维样品在面密度为0.96g·m-2的条件下的衰减分贝值可达27.3dB;不同工艺参数下制备的镀铜竹纤维的8mm波衰减性能有一定差异。金属化竹纤维可望成为一种新型轻质毫米波干扰材料。     

铸铁件的镍-磷合金化学镀工艺及性能研究

对铸铁件进行镍-磷化学镀以提高其耐蚀性能。对镀层的成分分布、表面形貌、镀层硬度及硬度随回火温度的变化、镀层与基体的结合强度及镀层的耐蚀性进行了研究。结果表明:镀层磷含量为6%～8%,属中磷镀层;镀后,试样表面硬度得到大的提高,热处理可进一步提高表面硬度。镀层均匀、致密、孔隙率低且与基体结合牢固;划痕试验中当施加的法向力超过60N时,涂层与基体间才有裂纹产生:电化学极化试验结果表明,化学镀后,铸铁的抗腐蚀能力获得很大的提高,腐蚀率从6.337E-2mm/a减少到1.914E-2mm/a。     

磁力搅拌-化学沉积Ni-P-SiC镀层的工艺研究

为改善金属零件的耐磨性能,用磁力搅拌-化学沉积法在45钢表面制备Ni-P-SiC镀层,利用正交实验对其制备工艺参数进行优化。结果表明,SiC粒子的添加量、搅拌速度和镀液pH值对磁力搅拌-化学沉积Ni-P-SiC镀层的磨损量有较大影响。正交实验分析可知,磁力搅拌-化学沉积Ni-P-SiC镀层的最佳工艺参数为:SiC的质量浓度10 g/L,搅拌速度300 r/min,pH值5.5。     

玄武岩纤维增强镁合金复合材料的制备

采用化学镀铜和未镀铜的玄武岩纤维为增强体、镁合金粉末为基体,用粉末冶金法制备了玄武岩纤维增强复合材料。借助扫描电镜表征玄武岩纤维表面和复合材料的微观形貌,并测试其压缩强度。结果表明:玄武岩纤维化学镀铜处理,覆盖了一层致密均匀且没有裂纹的镀层;镀铜纤维增强复合材料的组织致密,无明显微孔、微裂纹等缺陷,提高了纤维与镁合金基体之间的浸润性,复合材料的力学特性得到提高;在实验范围内,复合材料的压缩强度随镀铜纤维的含量增加而增加,体积分数为15%时,复合材料压缩强度最高。