稀土铈对Ni-Mo-P-PTFE镀层组织结构与防垢性能的影响研究

目的在化学镀Ni-Mo-P-PTFE的工艺基础上向镀液中加入稀土铈,确定当Ni-Mo-P-PTFE镀层的沉积速率达到最大、组织结构最优、PTFE含量最高和防垢性能最好时稀土铈的浓度。方法制备Ni-Mo-P-PTFE复合镀层,在镀液中分别添加不同含量的稀土铈。通过金相显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、电子显微镜、电子天平等对复合镀层成分和结构进行表征,确定稀土铈诱导共沉积Ni-Mo-P-PTFE复合镀层的最佳工艺。结果随着镀液中稀土铈浓度的添加,复合镀层的沉积速率呈现先增后减的趋势,同时促进了镀层由晶态向非晶态结构的转变。PTFE的含量在加入稀土铈后有明显的提高,呈现先增后减的趋势。镀层的结垢率也随硫酸铈的加入而降低,在硫酸铈为0.04 g/L时达到最低值0.656 g/m2,此质量浓度镀层的防垢性能最佳。结论当硫酸铈质量浓度为0.04 g/L时,PTFE粒子沉积速率达到最大,为28.214μm/h,PTFE粒子体积分数达到40.43%,同时具有最好的阻垢性能。综合考虑,制备Ni-Mo-P-PTFE复合镀层时,最佳的稀土铈质量浓度为0.04 g/L。     

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.     

Fe-20Cu基自润滑摩擦材料的摩擦学性能研究

为探究双润滑组元G-MoS2(G表示石墨)对Fe-20Cu基自润滑摩擦材料组织及性能的影响,通过粉末冶金热压法制备了Fe-20Cu基自润滑摩擦材料,并对其进行扫描电镜、X射线衍射表征以及摩擦学性能测试分析.结果 表明:在Fe-20Cu基自润滑摩擦材料中,随着G-MoS2含量的升高,摩擦材料硬度和抗压强度先增大后减小.当加入3％(质量分数,下同)G-3 ％MoS2时,摩擦材料硬度和抗压强度最高,分别为81 HB和350 MPa.另外,随着G-MoS2含量升高,摩擦材料摩擦系数和磨损率先降低后增加.当加入3％G-3 ％MoS2时,摩擦材料摩擦系数和磨损率最低,分别为0.472和9.80×10-11 kg/(N·m),此时氧化磨损占主导地位.G和MoS2的加入使Fe-20Cu基自润滑摩擦材料的晶粒更为细化,改善了摩擦材料的力学性能和摩擦学性能.