工艺参数对脉冲电沉积Ni-TiN纳米镀层微观组织和性能的影响

电沉积技术是一种方便、高效、低成本制备金属基纳米镀层的方法,其工艺参数直接决定金属基纳米镀层的微观组织及性能。为系统研究电沉积工艺参数对金属基纳米镀层表面形貌、显微组织、力学性能及耐磨损性能的影响规律,本实验采用脉冲电沉积制得Ni-TiN纳米镀层,并利用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机研究了工艺参数对Ni-TiN纳米镀层的显微结构、显微硬度和性能的影响。结果表明,当电流密度为4A/dm~2时,Ni-TiN纳米镀层的显微硬度为984.7HV,TiN微粒复合量为8.69%(质量分数)。采用不同脉冲频率制得的Ni-TiN纳米镀层,其晶面原子呈现不同方向的面心立方晶格结构。当脉冲频率为200Hz时,Ni-TiN纳米镀层中Ni和TiN的平均粒径分别为87.2nm和34.6nm。当脉冲占空比为20%时,Ni-TiN纳米镀层的显微硬度为980HV,其平均磨损量为7.56mg/mm2。     

热处理温度对纳米Ni-TiN复合镀层的影响

恰当的热处理工艺参数是提高纳米Ni-TiN复合镀层性能的关键因素。采用超声-脉冲电沉积的方法制备了纳米Ni-TiN复合镀层,分析了热处理温度对Ni-TiN复合镀层的表面形貌、显微硬度、耐磨性能以及结合强度的影响规律。研究表明:热处理温度对镀层的耐腐蚀性和镀层与基体的结合力都有重要的影响,当热处理温度为400℃时,纳米Ni-TiN复合镀层不仅具有平整的表面,而且具有优良的耐腐蚀性;而镀层的结合强度在300℃时最佳。     

超声辅助脉冲电沉积Ni-TiN复合镀层的结合力和耐蚀性

超声辅助脉冲电沉积综合了超声波空化效应的解团聚和搅拌作用以及脉冲电流瞬时电流密度高、电流参数可控等特点,是制备纳米复合镀层的有效方法.采用超声辅助脉冲电沉积技术制备了Ni-TiN纳米复合镀层,并用扫描电镜及能谱分析系统、显微硬度计、划痕仪和电化学工作站研究了Ni-TiN复合镀层的微观结构、结合力和耐蚀性.结果 表明:电...     

多场耦合参数对电沉积Ni-TiN纳米镀层性能的影响

利用多场耦合电沉积技术制备Ni-TiN纳米镀层,获得良好的高硬度、耐磨性好的复合镀层材料。研究多场耦合沉积的主要参数阴极电流密度、超声波功率和磁场强度对显微硬度、耐磨性的影响。结果表明,随镀液中磁场强度、阴极电流密度和超声波功率的增加,Ni-TiN纳米镀层中的显微硬度呈先增加后减小的变化趋势,而镀层的磨损量与之相反。多场耦合电沉积的最优工艺参数组合为阴极电流密度1.5 A/dm~2、超声波功率200 W、磁场强度0.6 T。在最佳工艺参数下制备的Ni-TiN纳米镀层表面粗糙程度较小,晶粒较细致,组织均匀度较好。     

超声波对纳米Ni-TiN复合镀层的影响

采用超声-电沉积的方法制备纳米Ni-TiN复合镀层.利用原子吸收分光光度计(AAS)、高分辨率电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)研究超声波对复合镀层含量、显微组织及微观结构的影响.结果表明,超声波的引入,不仅能提高复合镀层中纳米TiN粒子的含量,还能明显改善显微组织结构,细化晶粒.在超声波功率为200W时,镀层中粒子含量达到最大值9.9%.     

脉冲电沉积Ni／纳米SiC复合镀层硬度的研究

采用直流和脉冲电镀法制备Ni／纳米SiC复合镀层，用显微硬度计测试了镀层的硬度。实验结果表明，在同一电镀液中，脉冲电镀得到的Ni／纳米SiC复合镀层比直流电镀获得的Ni／纳米SiC复合镀层结晶更细致、硬度更高。     

脉冲电沉积纳米SiC/Ni-Co复合镀层腐蚀特性

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)研究了脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层及其纳米 SiC/Ni-Co复合镀层的组织结构、表面形貌和成分。用浸泡法和电化学极化法对比测试了纳米晶Ni-Co合金镀层和纳米 SiC/Ni-Co复合镀层在3.5 wt% NaCl和5 wt% HCl溶液中的腐蚀行为。研究结果表明：通过脉冲电沉积法制备的Ni-Co合金镀层和纳米SiC/Ni-Co复合镀层具有典型的纳米晶结构;随着纳米SiC颗粒的增加,复合镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加。所制备的纳米SiC/Ni-Co复合镀层颗粒分散均匀,其在3.5 wt% NaCl和5 wt% HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni-Co合金镀层。纳米晶Ni-Co合金镀层和纳米SiC/Ni-Co复合镀层在3.5 wt% NaCl溶液中的腐蚀速率极低,表现出极好的耐腐蚀性能,而在5 wt% HCl溶液中的腐蚀形态则表现为点蚀。     

电沉积Ni-Mo-P-SiC复合镀层

采用适宜的镀液组成和工艺条件,能够得到黑色、反光率低的Ｎｉ－Ｍｏ－Ｐ－ＳｉＣ复合镀层。用ＥＤＡＸ测试镀层的化学成分,检测了镀层与基体的结合力、镀层的耐蚀性。结果表明：复合镀层具有较好的耐蚀性和较高的结合力。     

用直流和脉冲电沉积制备Ni-Cr纳米复合镀层

应用直流、脉冲电沉积技术分别制备Ni-Cr纳米复合镀层,研究了电沉积方式对其性能的影响。结果表明:随着镀液中Cr浓度的增大.用两种电沉积方式制备的镀层中Cr含量均随着镀液浓度的增加而增加,但是在镀液中Cr浓度相同的条件下脉冲纳米复合镀层的Cr含量比直流纳米复合镀层的高。在900℃氧化24 h后,脉冲纳米镀层的抛物线速度常数低于直流镀层的2.85倍,在含Cl离子和酸性水溶液中其耐蚀性能均优于直流方式制备的纳米复合镀层。脉冲镀层的显微硬度比直流镀层的高2倍。脉冲电沉积能降低镀层表面的浓差极化,控制关断时间,使晶核的形成几率增大,晶核数量增多,从而制备出平整、致密、细化的复合镀层。     

脉冲电沉积Ni-W-P-SiC复合镀层的硬度研究

研究了脉冲电沉积的Ni W P SiC复合镀层的硬度。研究表明,脉冲频率和占空比对镀层的硬度都有很大的影响。脉冲镀层的硬度基本上比直流镀层的硬度高100～200Hv。热处理温度小于600℃时,镀层的硬度随温度的升高而升高,在600℃达到峰值。在400℃热处理条件下,随着热处理时间的延长,镀层的硬度增加,当热处理时间达到3h时,镀层硬度最高。镀层中的SiC微粒随着温度的升高和时间的延长向基体金属的扩散越来越多。     

热处理对纳米Ni-TiN复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用超声-电沉积的方法制备了纳米Ni-TiN复合镀层。测试了不同热处理温度下纳米Ni-TiN复合镀层的硬度和磨损量,对镀层的摩擦磨损性能进行了分析。结果表明,热处理温度在300℃时纳米Ni-TiN复合镀层的硬度和耐磨性能最佳,硬度为932.28HV,磨损量为13.5mg;复合镀层的摩擦系数随着热处理温度的升高而略有增大。     

纳米CaCO3复合涂料研究进展

简述了纳米CaCO3在涂料中应用的意义,详细综述了纳米CaCO3在PVC防石击涂料、聚氨酯涂料、造纸涂料、建筑涂料、防腐涂料以及丙烯酸涂料中应用的研究现状,并对如何加快纳米CaCO3在涂料中的应用提出了建议.     

液体润滑油微胶囊复合电沉积镍的研究

讨论了用水相分离法制备含有液体微胶囊的技术，并且将以润滑油为囊心的液体微胶囊加入到氨基磺酸镍镀液中进行复合共沉积，得到了含有液体润滑油微胶囊的复合镀镍层。通过对这种镀层的表面、断面形貌和成分分析，证实和确认了这种含有液体微胶囊的复合镀镍层。通过阳极极化曲线、3．5％NaCl溶液浸渍腐蚀试验、耐磨试验等结果表明含有润滑油为囊芯的微胶囊的复合镀镍层具有优良的耐腐蚀性和耐磨性。     

纳米粒子自组装无机硅/有机硅复合功能膜技术

采用自组装法对纳米粒子表面进行修饰,修饰效果表明:控制了纳米粒子的表面态,使纳米粒子稳定化;赋予纳米粒子无机硅/有机硅复合功能膜,使纳米粒子适用性广、高性能、多功能;不仅扩大了在传统产业中的应用范围,而且还可作为纳米结构的结构单元,用于自组装纳米功能器件等纳米结构材料.文中介绍了这一技术的原理、工艺、修饰效果以及特点.     

纳米TiO2复合材料的研究进展

综述了纳米TiO2复合材料国内外研究进展,对复合方法及复合材料光催化性能的影响因素进行了简要分析,展望了其应用前景。     

液体微胶囊复合电沉积铁-磷合金的研究

讨论了用水相分离法进行液体微胶囊的制备技术，并且将以有机硅树脂为囊心的液体微胶囊加入到Fe-P合金镀液中进行复合共沉积，得到了含有液体微胶囊的复合镀Fe-P合金层。通过对这种复合镀层的耐腐蚀性、耐磨性进行测定，结果证实由于微胶囊加入使得Fe-P复合镀层的耐腐蚀性和耐磨性有很大提高。     

Effect of Rough-Surfaced Diamond Content on the Microstructure,Tribological Behavior,and Corrosion Resistance of Ni/Diamond Composite Coatings

This study fabricates certain Ni/diamond composite coatings using a coelectrodeposition method and then evaluates the effect of diamond content on the morphology, phase structure, microhardness, wear, and corrosion resistance of such coatings, while exploring their tribological and anticorrosion mechanisms. It is demonstrated that the addition of diamond can change the preferred orientation of Ni from (200) to (111), and its texture coefficient value can be boosted from 23.3% to 64.4% with the increase of diamond content. In the experiment, at a diamond content of 3 g L⁻¹, the deposited diamond particles are more and evenly dispersed across the composite, with the microhardness of nickel-based coatings reaching an optimum value of 613 HV. In addition, the coefficient of friction is reduced to a minimum value of 0.627, while the wear rate is kept at only 1.79 × 10⁻⁵ mm³ Nm⁻¹, indicating a high wear resistance. Electrochemical test results demonstrate that the Ni/diamond composite coatings produced at 3 g L⁻¹ create the maximum charge transfer resistance (5429.3 Ω cm²) and the minimum corrosion current density (2.19 μA cm⁻²), features that can deliver the best corrosion resistance.     

Ni-纳米TiO2复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出Ni-纳米TiO2复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,Ni-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190 HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率;极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

Ni-W-ZrO2复合镀层的制备及耐腐蚀性能

采用电沉积方法制备Ni-W-ZrO₂复合镀层, 研究了微粒的分散特性及镀液中微粒含量、 电流密度、 pH值、 温度等因素对Ni-W-ZrO₂镀层沉积速率、 显微硬度、 镀层外观的综合影响, 优化得到Ni-W-ZrO₂复合镀层的电沉积工艺为: Ni-W基础镀液中ZrO₂添加量为10g/L, pH=7, 镀液温度为60~70℃, 电流密度为15A/dm2, 所获得的镀层硬度>HV800(×9.8MPa)。通过电化学技术研究了复合镀层在3.0wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性能, 结果表明, Ni-W-ZrO₂复合镀层有明显的钝化区间。