电刷镀Ni-PTFE复合镀层工艺研究

采用电刷镀技术,在不同工艺参数条件下,制备了Ni-PTFE复合镀层,并研究了各工艺参数对PTFE复合量,以及PTFE复合量对摩擦系数的影响。结果表明,PTFE加入量和镀液温度对复合量的影响较大,而电压和相对运动速度对复合量影响较小;摩擦系数随PTFE复合量的增加先减小,然后保持不变;PTFE加入量为10mL/L、镀液温度为40°C、电压为8V、相对运动速度为12m/min时,可获得PTFE复合量较高且分布均匀、表面形貌好的Ni-PTFE复合镀层。     

电泳-电沉积 Ni-PTFE 复合镀层及其摩擦学行为研究

目的制备具有优良自润滑性能的Ni-PTFE复合镀层,同时探究其摩擦学性能。方法首先在铜基体表面电泳沉积一层PTFE膜,再将覆有PTFE膜的基体放入光亮镀镍溶液中进行电沉积(电泳-电沉积法),用SEM附带的能谱仪检测复合镀层的PTFE复合量,同时在自制的销盘摩擦磨损实验机上进行相关的摩擦学实验,以评价其摩擦学性能。结果用电泳-电沉积法制备出了含量(以体积分数计)达63.4%的Ni-PTFE复合镀层。在干摩擦条件下,PTFE微粒的加入可以降低复合镀层的摩擦系数(最低至0.067)。结论高PTFE复合量的复合镀层具有良好的耐磨性能。     

Preparation and characterization of C/Ni-PTFE electrode using Ni-PTFE composite plating for alkaline fuel cells

Graphite particles (80 μm) and PTFE particles (40 μm) were coated with Ni (18-50 wt.%) and PTFE fine particles (0.3 μm; 8 wt.%) via electroless Ni-PTFE composite plating. The conductivity of Ni-PTFE plated graphite (C/Ni-PTFE) and PTFE (PTFE/Ni-PTFE) particles increased with the Ni content. At 35 wt.% Ni content, the conductivity (300 Sm⁻¹) of C/Ni-PTFE particles was about 2 times higher than that of PTFE/Ni-PTFE particles. The particles were pressed into plates under a pressure of 10-500 kg cm⁻² and the plates were then subjected to heat treatment at 350 °C. The surface of C/Ni-PTFE plates contained infinitely many gaps of 0.01-20 μm; these gaps are useful as a pathway for reacting gases. The conductivities in a direction perpendicular and parallel to the C/Ni-PTFE plates were respectively about 3.5 times (510 Sm⁻¹) and 16 times (48 × 10³ Sm⁻¹) higher than those of the PTFE/Ni-PTFE plates. Furthermore, the total pore volume (0.145 cm³ g⁻¹) of C/Ni-PTFE plates was higher than that of PTFE/Ni-PTFE plates, which improved the gas permeability of the former. The current density (84 mA cm⁻² at 0.3 V) of C/Ni-PTFE electrode was about 2 times higher than that of PTFE/Ni-PTFE electrode. This increase in the current density might be attributed to the improvement in the total conductivity and gas permeability of C/Ni-PTFE electrode.     

PTFE对复合镀层摩擦特性的影响

研究了PTFE添加量对Ni基电刷镀PTFE复合镀层的摩擦特性和磨损机制的影响.采用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了摩擦前后的磨损表面的形貌、组织和成分变化.结果表明:PTFE添加量对复合镀层的组织和摩擦特性有较大的影响.当PTFE体积分数为3%和4%时,复合镀层的摩擦因数最小;当PTFE体积分数为2%时,复合镀层的耐磨性最好.在磨损面上富含PTFE复合层的形成和面积随PTFE添加量的变化影响了复合镀层的摩擦特性及其磨损机制.     

电泳-电沉积法制备超疏水Ni-PTFE复合镀层

通过电泳-电沉积法制备具有超疏水特性的金属基镍(Ni)-聚四氟乙烯(PTFE)复合镀层。在改善搅拌方式和优选表面活性剂添加量的基础上,重点分析了电流密度和镀液中PTFE微粒子含量对镀层润湿性的影响。结果表明:在镀液中的PTFE微粒子含量90 g/L、且每克PTFE(平均粒径0.2μm)辅助有65 mg的FC-134表面活性剂的条件下,能制备出具有超疏水与疏油特性的Ni-PTFE复合镀层。     

扫描电镜下摩擦磨损行为的原位动力学研究

摩擦磨损行为的ＳＥＭ原位动力学研究装置是国外７０年代末才发展起来的动态微观手段。本文详细地对比介绍了国外最具代表性的８种ＳＥＭ原位动力学研究装置各自开展的研究工作，同时亦具体介绍了一台用国产台式扫描电镜改装而成的滑擦磨损试验装置，这台装置的主要优点是既可对摩擦磨损过程作动态观察也可作准动态观察。这两种观察方法对研究摩擦损过程是同等重要的，该装置已用来对Ｎｉ－Ｐ化学镀有Ｎｉ－ＰＴＥＥ和Ｎｉ Ｐ－ＳＩ     

橡胶密封圈硫化模复合电镀Ni-PTFE的研究

优选出一种Ni—PTFE复合电镀工艺,研究了搅拌及阳离子表面活性剂对镀层PTFE含量的影响。提出了通过接触角的测量以确定镀层中PTFE含量的方法,并叙述了复合镀层在橡胶密封圈硫化模上的应用。     

直线往复运动平面电刷镀Ni-PTFE复合镀层分布

为了提高直线往复运动平面电刷镀复合镀层分布的均匀性,采用电刷镀方法制备了Ni-PTFE复合镀层,使用能谱仪、扫描电镜和显微硬度计分别研究了复合镀层的元素组成、表面形貌和显微硬度分布,并推导出基底各处与阳极接触时间分布的计算公式.结果表明:镀层分布取决于基底各处与阳极接触时间分布;接触时间是阳极长度与基底长度的函数.增加基底长度或选择较短的阳极,可提高接触时间分布的均匀性.接触时间分布均匀性的提高是以牺牲镀层生产率为代价的.     

TiO_2纳米粒子对Ni-PTFE镀层微观组织结构和性能的影响研究

为了进一步提高Ni-PTFE镀层的硬度和耐磨性,在保持镀层自润滑性能的基础上,采用纳米溶胶技术与复合电镀技术相结合的方法,将纳米TiO2溶胶加入到电解液,制备获得TiO2纳米粒子强化的Ni-PTFE-TiO2复合镀层。通过对显微硬度、摩擦学性能和微观组织结构的分析表明,适量纳米TiO2溶胶的加入,细化了Ni-PTFE镀层,提高了镀层的致密性,在一定范围内硬度和耐磨性得到了显著提高。其中在PTFE含量为30g/L的镀液中,加入30mL/LTiO2溶胶制得的Ni-PTFE-TiO2镀层,硬度从未加TiO2溶胶时的HV360提高到了HV480。