工艺参数对不锈钢基体AlCl3-[bmim]Cl离子液体镀铝层形貌及结构的影响

采用66.7%(摩尔分数)AlCl3与33.3%(摩尔分数)[bmim]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)混合后得到的AlCl3-[bmim]Cl离子液体为电解液,在304不锈钢基体上采用恒电流法进行电镀铝的研究.主要考察了添加剂、温度、电流密度对镀层形貌结构的影响.加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体不锈钢片上获得银白色、平整致密的铝镀层.扫描电镜、X射线衍射对铝镀层形貌、结构的分析结果表明:(45±2)℃下,电流密度为20～25 mA/cm2时,能获得光亮、平整、致密的铝镀层;镀层铝晶粒随甲苯量增大而变细小;所得铝镀层都以(200)面构成为主,随电流密度、电镀时间的增加,(200)面峰增强,镀层为面心立方晶系.铝镀层厚度随电镀时间的增加呈抛物线趋势增大;电流密度为20～35 mA/cm2、电镀时间小于30 min时,镀层厚度与电流密度呈线性关系,电流效率达到95%以上.     

铝合金Ni-Co-P合金电镀工艺优化

在铝及其合金表面沉积Ni或Ni基合金,可以提高基体表面的硬度和耐磨性.通过正交试验,研究了铝硅合金基体上电镀Ni-Co-P镀层的工艺,得到了电流密度、镀液温度、pH值、电镀时间、镀液成分对镀层厚度、硬度、成分和沉积速率的影响规律,同时,还考察了镀层的耐磨性.结果表明:延长电镀时间、提高镀液温度和pH值时,镀层厚度和镀层硬度均增大;提高电流密度时,镀层厚度增大,但镀层硬度减小.提高电流密度、升高温度和提高pH值时,沉积速率增大.     

石墨表面熔盐电镀制备铝金属层

采用AlCl3-Na Cl-KCl混合熔盐(质量比8∶1∶1)在石墨表面电镀得到铝金属镀层/石墨复合材料。通过调节电流密度和电镀时间可实现对铝金属镀层厚度和表面形貌的控制。在相同电流密度(1.06 A/dm2)下,电镀时间在240 min以内时,电镀时间越长,镀层越厚(最大厚度140μm),但电镀时间达到300 min时,铝金属镀层表面出现枝状结构;电流密度越大铝金属沉积速率越快,在相同电镀时间(120 min)时,电流密度达到3.28 A/dm2,得到铝镀层最厚(148μm)。铝金属镀层与石墨基体间的附着强度较高,铝金属层可提高复合材料的热导率,热导率从最初的115.7 W/(m·K)提高至199.0 W/(m·K)。     

低温熔融盐电镀铝的研究

低温熔融盐电镀我国发展较晚,在低碳钢上开展得更迟.为此,采用熔融盐电镀法对Q235钢在AlCl3-NaCl-KCl熔融盐中电镀铝的可能性以及电镀工艺对电镀铝层组织形态的影响进行了研究.结果表明,Q235钢在熔融盐中可以进行电镀铝.经X射线衍射分析表明,镀层的相结构为单相铝.镀层的厚度随电流密度的增大和电镀时间的延长而增加,与电镀时间的平方根成线性关系.镀铝层由许多分布均匀的铝颗粒组成,电流密度低时,铝颗粒呈片状;电流密度高时,铝颗粒呈球状.同时,对电镀铝层的形成机理也进行了初步探讨.     

Cu对铝基化学镀Ni-Cu-P镀层耐蚀性能的影响

采用直接镀工艺,在铝基体上获得了化学镀N-P、Ni-Cu-P各种结构镀层.用X射线衍射分析了镀层结构;用SEM观察了各种结构镀层的表面形貌;测定了各种结构镀层的镀速和结合力;利用线性极化和阳极极化曲线分析了各种结构镀层的耐蚀性能.结果表明,利用直接化学镀工艺可以在铝基上获得结合力良好的镀层;通过控制络合剂的用量可以得到不同结构和不同铜含量的Ni-Cu-P镀层;当镀层达到一定厚度后,Cu元素可以显著提高镀层的耐蚀性能.     

低温熔盐电镀铝锰合金的研究

铝对于钢具有阴极保护作用,且能抗高温腐蚀,但由于其在水溶液中的还原电位低于氢,因而铝镀层不能从水溶液中制备,其应用受到了限制.采用熔盐电镀法,对低碳钢在AlCl3-NaCl熔盐中电镀铝锰合金的工艺及镀层组织结构、性能进行了研究.结果表明:本工艺可获得平滑、光亮、致密,与碳钢基体附着良好的合金镀层;镀层的锰含量随熔盐中锰含量的增加而增加,当锰含量在10%～30%时,镀层为铝固溶体与非晶态的混合相,大于31%时,为非晶态相,混合相到非晶态相的转换点在30%～31%;镀层由微米级的球状物堆砌而成,在3%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性,其平均腐蚀率仅是热镀锌层的1/10.     

酸性硫酸盐体系电镀锌过程中氢的侵入行为的研究

对酸性硫酸盐体系电镀锌过程中氢的行为进行了研究。结果表明，氢主要在电镀初期镀层有众多结构缺陷对侵入基体，随着厚度逐渐增加，镀层作为阻滞层，使得氢的侵入变得困难。研究还表明，电镀过程中，试样中进氢量随阴极电流密度增加而减少，随极电流效率和试样进氢量没有直接关系。     

Ni-Cr合金在三价铬水溶液中的电沉积

Al基体上电镀Ni-Cr合金可以大幅度改善其防护性能,为此以铝为基体,以柠檬酸为配位体,在三价铬的硫酸盐-氯化物镀液中电沉积了光亮平滑、质量优良、与基体结合良好、Cr含量为1.4%～26.0%、厚度为10～30μm、最大电流效率可达58.0%的Ni-Cr合金镀层.研究了电流密度、温度、pH值、CrCl3浓度等参数对电流效率和镀层厚度的影响.电位滴定显示,镀液的缓冲能力良好;阴极极化曲线表明,Ni-Cr合金的电沉积符合Tafel方程.SEM形貌观察发现,Ni-Cr合金表面布满了均匀密集的球形小颗粒;通过XRD检测确定,Ni-Cr合金为晶体结构,Cr含量升高使晶粒变小;Ni-Cr镀层的耐蚀性较好,Cr含量的升高有利于耐蚀性的提高.     

液流电位法测量金属镀层厚度

金属镀层的使用期限,除了它和基体金属的结合强度及镀层本身的性质有关外,在很大程度上决定于它的厚度;通过厚度测量,可以计算金属电沉积的电流效率,从而反映电镀过程是否正常。因此,金属镀层厚度的检查,是电镀生产中控制产品质量的主要手段之一。     

铀表面中频磁控溅射离子镀铝的组织结构与界面特性研究

采用中频磁控溅射离子镀技术在贫铀表面以不同脉冲偏压制备了铝镀层,利用X射线衍射仪和扫描电镜对镀层的组织结构进行了表征,利用扫描电镜与俄歇电子能谱仪对镀层与基体的界面特性进行了研究。结果表明:铝镀层为面心立方结构;镀层平整、致密,与基体结合良好且具有"伪扩散层";偏压对镀层的组织结构影响显著,随着偏压的升高,镀层在(200)(220)晶面生长增强;在低偏压时镀层呈板块状结构,随着偏压的升高,镀层向柱状结构转化。     

氩弧熔覆Fe-Al金属间化合物复合涂层的组织与性能

为改善Fe-Al金属间化合物的力学性能及抗高温氧化性能,利用氩弧熔覆方法在Q235钢上制备了Fe-Al熔覆层和Fe-Al/Al_2O_3熔覆层。采用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度计、磨粒磨损试验机对氩弧熔覆涂层进行显微组织结构观察和磨损性能测试。采用高温氧化试验对涂层的耐高温氧化性进行了研究。结果表明:Fe-Al熔覆层形成FeAl和Fe_3Al相,而Fe-Al/Al_2O_3熔覆涂层含有FeAl、Fe_3Al和Al_2O_3相;熔覆层的耐磨粒磨损性能优于基体且Fe-Al/Al_2O_3熔覆层优于Fe-Al熔覆层;熔覆层的耐高温氧化性能明显提高,在700℃下,Fe-Al熔覆层和Fe-Al/Al_2O_3熔覆层相比于基体分别提高了4.46和5.68倍。     

钎剂保护法WC／Cu基钎涂层的制备及其性能

目前,比较成熟的钎涂工艺基本上采用真空或气保护的方法,而仅以钎剂作保护实现钎涂加工的方法鲜有报道。为此,采用钎剂作保护,通过炉中钎焊的方法在Q235A钢表面制备了WC／Cu复合材料耐磨涂层,并通过组织观察和力学性能测试考察了钎涂层的性能。结果表明,使用粉状铜基钎料在大气环境下焊出的涂层气孔、渣孔等缺陷情况为：当涂层厚度...     

碳弧熔覆工艺对熔覆层组织及性能的影响

为获得高硬度、高耐磨性的表面合金层,将镍基自熔合金粉末预先涂覆在Q235钢表面,利用碳弧热源进行熔覆制备熔覆层。通过金相显微镜、硬度计及磨粒磨损试验机对熔覆层表面的组织及性能进行测试,研究焊接电流和涂覆层厚度对熔覆层组织和性能的影响。结果表明:焊接电流相同,增加涂覆层厚度,熔覆层的表面硬度和耐磨性呈现先增加后降低的趋势;涂覆层较薄时,熔覆层硬度、耐磨性随电流增大而下降,涂覆层较厚时,熔覆层硬度、耐磨性随电流增大而呈上升趋势;当涂覆层厚为4 mm,焊接电流为200 A时,组织为镍基固溶体加共晶物,共晶组织为镍基固溶体与多种碳化物、硼化物共晶,硬度最高,为54.3 HRC,耐磨性最好。     

铝金属涂层/PET复合体系的结构-力学行为

本文叙述了在单向拉伸铝涂层／聚对苯二甲酸乙二酯体系时形成的表面微结构的特点-周期性波状起伏的形成和铝涂层的规则断裂。研究了试样横向收缩率、温度、拉伸速率和铝涂层厚度对波状起伏周期的影响规律。结果表明，随着试样形变条件和铝膜厚度的变化，波状起伏的周期可以在较大范围内变化。     

碘酸钾对Q235钢Ni-P化学镀层的影响

目前,有关无机物对化学镀沉积速度和镀层性能的影响鲜见报道.为此,在Ni-P化学镀液中加入碘酸钾(KIO_3),研究了其对Q235钢表面Ni-P化学镀层沉积速度和表面质量的影响.采用金相显微镜观察了镀层的表面和截面形貌,并考察了镀层的显微硬度和耐蚀性.结果表明:KIO_3提高了Ni-P合金层在Q235钢表面的沉积速度,当KIO_3含量为20 mg/L时,沉积速度达到最大;KIO_3使组成Ni-P镀层的胞状物变得更加细小,表面更加平整、致密,同时使Ni-P镀层的表面硬度略有提高,进一步改善了镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性.     

Fabrication of Al–Si coating on Ti–6Al–4V substrate by mechanical alloying

Al–Si coatings were synthesized on Ti–6Al–4V alloy substrate by mechanical alloying with Al–Si powder mixture. The as-prepared coatings had composite structures. The effects of Al–Si ratio, milling duration and rotational speed on the microstructure and oxidation behavior of coating were investigated. The results showed that the continuity and the anti-oxidation properties of the coating were enhanced with the increase of Al–Si weight ratio. The thickness of the coating largely increased in the initial 5-hour milling process and decreased with further milling. A rather long-time ball milling could result in the generation of microdefects in coating, which had an adverse effect on the oxidation resistance of coating. Both the thickness and the roughness of the coating increased with the raise of rotational speed. The low rotational speed would lead to the formation of discontinuous coating. The rotational speed had a limited effect on the coating oxidation behavior. Dense, continuous and high-temperature protective Al–Si coatings could be obtained by mechanical alloying with Al–33.3?wt.%Si powder at the rotational speed ranging from 250 to 350?rpm for 5?h.     

Q235钢表面Ni-Cr电镀层的组织及性能

为提高Q235钢的表面防护性能,对其进行表面电镀Ni-Cr处理,并采用正交试验对电镀Ni-Cr工艺进行优化。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(OM)分别对镀层进行物相表征和形貌观察,利用显微硬度计、磨粒磨损机和电化学工作站对镀层硬度和耐蚀性进行研究。结果表明:以镀层沉积速率为指标,正交试验所得电镀Ni-Cr优化工艺为柠檬酸钠含量30 g/L,镀液pH值3.0,电流密度20 A/dm~2,电镀温度35℃,镀层沉积速率可达40.17μm/h;Ni-Cr镀层相结构由γ-Ni和Cr_(1.22)Ni_(2.88)组成;镀层表面平整,表面形貌为密集球形颗粒;与基体相比,正交试验所得Ni-Cr镀层硬度提高了81.62~649.08 HV_(2N),磨损率减少了9.14~29.99mg/cm~2,自腐蚀电位提高了2.05~121.28 mV。     

钕铁硼永磁体室温熔盐电镀铝前处理工艺初探

钕铁硼粉末冶金材料表面存在大量细微孔洞,易吸附腐蚀性溶液而影响电镀层的防护效果.为此,通过对烘烤除油和化学除油,喷砂除锈和酸洗除锈,不封孔和封孔处理,活化和不活化等不同镀前处理方法的比较探讨,并采用扫描电镜(SEM)分析、锉刀和热震试验评估了铝镀层和基体的结合力,研究了一种适合钕铁硼永磁体室温熔盐电镀的无水前处理工艺:烘烤除油,喷砂除锈、干燥、电化学活化、电镀、溶剂洗、水洗、干燥.结果表明,该工艺能有效地去除钕铁永硼磁体表面及细微孔洞中的氧化膜,提高镀层和基体之间的结合力.     

Wear resistance of plasma coatings on mild steel

Mild steel was coated by different materials using plasma spray technique. Materials used as coatings are Ni-5% Al and WC-17% Co. The thickness of the coatings varied between 0.05 to 1.5 mm. The porosity of different coatings decreased with increase in thickness of the coat. The roughness of coating material decreased after wear testing. Microstrueture study has been conducted for coatings of different materials before and after wear testing. Wear tests have been conducted under different aqueous environments at room temperature. The wear resistance of Ni-5% Al coating was improved by heat treatment. X-ray diffractometry showed the presence of NiO in the outer layer of the Ni-5% Al coating. The thickness of the coating, type of coating, heat treatment conditions, and the environment of testing proved to affect the rate of wear resistance.