电沉积技术制备纳米SiO2/Ni复合镀层工艺的研究

利用电沉积方法制备了纳米SiO2／Ni复合镀层。研究了阴极电流密度、微粒浓度、pH值、搅拌方式和表面活性剂种类以及浓度等对镀层沉积速率的影响，为正确制定电镀工艺提供了依据。扫描电镜观察表明，纳米微粒的加入增加了镀层表面的不工整性。     

工艺参数对Ni-纳米La2O3复合电沉积的影响

在氨基磺酸镍镀液中加入La2O3纳米颗粒,制备了Ni 纳米La2O3复合镀层.利用正交试验法研究了微粒悬浮量、电流密度、搅拌速度、温度等工艺参数对复合电沉积的影响,并用扫描电子显微镜对复合镀层的表面形貌进行了分析.结果表明,La2O3颗粒悬浮量对复合镀层La2O3共沉积量的影响最大;复合镀层中La2O3颗粒共沉积量越大、电流密度越小,其表面越平整、组织越致密.     

超声条件下脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的高温抗氧化性

在脉冲电沉积过程中通过施加超声波制备Ni-CeO2纳米复合镀层,利用SEM、XRD等分析方法,研究Ni-CeO2纳米复合镀层的高温抗氧化性能。结果表明:共沉积的CeO2纳米颗粒使基质金属Ni的晶粒尺寸减小,而超声波的引入进一步促使晶粒细化;弥散分布在镀层中的CeO2纳米颗粒有效降低纳米复合镀层氧化质量的增量;纳米颗粒以及超声波的晶粒细化作用均显著提高纳米复合镀层的高温抗氧化性能;与无超声作用相比,超声条件下脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层晶粒细小、氧化质量的增量少;在CeO2添加量为40g/L时,所制备的纳米复合镀层的高温抗氧化性能最高。     

复合电沉积机理现状及对纳米复合电刷镀机理研究的启示

介绍了复合电沉积机理及纳米复合电刷镀机理研究的概况，评述了Guglielmi等6种复合电沉积机理模型的主要内容和适用范围。在此基础上借鉴这些成果，对其在纳米复合电刷镀机理研究中的可能应用进行了探讨。     

组合超声条件下电沉积 Ni-Nd2O3纳米复合镀层的耐腐蚀性能

分别在单一超声和组合超声条件下制备了Ni-Nd2O3纳米复合镀层,分析了镀层的微观形貌,测定了镀层中纳米Nd2O3的含量,考察了纳米复合镀层的耐腐蚀性能。结果表明:组合超声可以提高Ni-Nd2O3纳米复合镀层中Nd2O3的含量,在组合超声空化效应和协同效应的作用下,复合镀层的晶粒细化,组织致密,腐蚀速率降低,表现出优良的耐腐蚀性能。     

电沉积耐磨减摩纳米复合镀层的研究进展

纳米复合镀层比常规镀层具有更高的硬度和更加优良的摩擦学性能.评述了纳米复合镀层的电沉积工艺,包括纳米颗粒前处理、纳米颗粒添加量、电流、镀液pH值、镀液温度和搅拌方式等对镀层中纳米颗粒含量、镀层表面形貌及微观结构的影响,对纳米复合镀层摩擦学性能以及纳米颗粒耐磨减摩机理的研究进行了综述.     

工艺条件对电沉积Ni-W合金纳米晶的影响

选择对Ni-W合金电沉积影响较大的钨酸钠浓度、电流密度、镀液pH值、温度等4个工艺参数进行对比实验，探索了各因素对沉积速率、显微硬度、镀层外观的影响，为制备Ni-W合金纳米晶提供依据，同时制备出了晶粒尺寸为10．09nm的Ni-W合金纳米晶镀层。     

超声电沉积制备Ni-ZrO2纳米复合镀层及其结构和性能的研究

制备了纯Ni镀层和Ni-ZrO2纳米复合镀层,并在沉积过程中引入超声波制备了超声Ni-ZrO2纳米复合镀层,对比分析了3种镀层的微观结构及高温抗氧化性、显微硬度、耐磨性。结果表明,超声电沉积Ni-ZrO2纳米复合镀层晶粒尺寸细小,具有良好的高温抗氧化性能、高的显微硬度和优良的耐磨性,并进一步分析了纳米颗粒和超声波在提高镀层性能方面所起的作用。     

电沉积方式对Ni-CeO_2纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声辅助脉冲电沉积制备Ni-CeO2纳米复合镀层,研究电沉积方式对纳米复合镀层表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜分析其磨损机理。结果表明:电沉积方式对Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒尺寸和性能有较大影响;当超声波引入脉冲电沉积过程时,超声波的强力搅拌作用和超声空化效应能促进CeO2纳米颗粒在镀层中均匀分布,进一步减小镀层的晶粒尺寸,明显提高镀层的显微硬度,从而改善镀层的摩擦磨损性能;Ni-CeO2纳米复合镀层的摩擦磨损性能均优于纯Ni镀层的;而超声辅助脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒更加细小、显微硬度最高,其摩擦因数最低,耐磨损性能最佳。     

多步电沉积纳米金属陶瓷复合层工艺及性能

为提高纳米金属陶瓷复合沉积层性能,采用多步电沉积工艺在合金钢表面制备Ni-TiN-GO(氧化石墨烯)复合沉积层,分析其组织结构、成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性,确定最适宜的多步电沉积工艺,在此基础上对沉积层进行后处理,探究后处理对沉积层耐蚀性的影响。结果表明：三步电沉积工艺获得的沉积层组织性能最好,沉积层与基体结合紧密,厚度为24.6μm,表面均匀致密,晶粒尺寸约为20 nm,晶粒表现为(111)和(200)晶面双择优取向;沉积层显微硬度(HV)为22 044.51 MPa,摩擦系数为0.8,磨损机制以微弱磨粒磨损为主;Tafel极化曲线测试表明,三步电沉积层自腐蚀电位为-0.677 V,自腐蚀电流密度为1.71×10^-5 A·cm^-2,96 h盐雾试验后,沉积层表面无明显变化;后处理后,三步电沉积层自腐蚀电位正移60 mV,自腐蚀电流密度下降1个数量级。     

换向脉冲喷射电沉积制备Co-Cr3C2复合镀层的工艺探讨

目的：有效解决利用喷射电沉积在直流电流下制备的复合镀层存在的镀层表面粗糙,尤其当硬质颗粒尺寸达到微米级时,表面恶化程度尤为严重的问题。方法将换向脉冲电流取代直流电流应用于喷射电沉积,制备颗粒尺寸达到微米级的Co-Cr3C2复合镀层,通过分析复合镀层组织形貌、硬度和耐磨性等,探讨换向脉冲电参数对复合镀层颗粒复合量、镀层表面粗糙度以及镀层性能的影响,并对其影响机理进行分析。结果在保持颗粒较高含量复合的同时提高镀层表面平整度,通过控制脉冲电参数,制备出复合微米级Cr3C2颗粒平整、颗粒质量分数为11%的Co-Cr3C2复合镀层。结论 Cr3C2颗粒的复合量越高,镀层性能越优异,但镀层表面也更加粗糙,换向脉冲电流的反向过程可发生共沉积的逆过程,利用脉冲电流不仅对复合镀层起到整平的作用,同时可以提高颗粒在复合镀层中分散的均匀性,使复合镀层的表面形貌以及性能均得到明显改善。     

喷射电沉积技术制备Co-Cr_3C_2复合镀层的工艺优化

为提高微米级硬质陶瓷颗粒在金属基复合镀层的含量,制备性能优异的防护性镀层,采用喷射电沉积的方法在直流电压下制备了Co-Cr_3C_2复合镀层,利用控制变量法探讨了电流密度、固体颗粒用量、镀液流量以及喷枪移动速度等对镀层中颗粒含量及镀层性能的影响,并分析了各因素的影响机理。同时,分别采用能谱仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对复合镀层的成分、硬度和摩擦因数进行分析,最终确定了制备该复合镀层的较优工艺参数。结果显示:喷头移动速度对颗粒复合量的影响最为显著;颗粒复合量越大,复合镀层硬度越高、摩擦因数越低;在较优工艺参数下制备的Co-Cr_3C_2复合镀层的Cr_3C_2颗粒含量高达23.6%。     

三价铬超声-脉冲电沉积Ni-Cr/SiC纳米复合镀层

利用超声-脉冲复合电沉积法,在三价铬镀液体系中,添加羧酸盐-尿素配合剂和SiC纳米颗粒,制备了Ni-Cr/SiC纳米复合镀层。研究了超声-脉冲工艺参数对SiC纳米粒子复合量、铬含量以及镀层厚度的影响;利用电化学法分析了超声波对基质金属电沉积行为的影响。结果表明,超声-脉冲作用均有利于基质金属铬-镍的电沉积,从而提高镀层厚度及SiC与Cr的含量。利用SEM、XRD、和EDS分别对Ni-Cr/SiC纳米复合镀层的表面形貌、微观结构和相组成等进行表征。结果表明,采用该技术可制备厚度为21.2μm、SiC和Cr含量分别为3.8%和24.68%(质量分数)的Ni-Cr/SiC纳米复合镀层。磨损量和腐蚀曲线测试结果表明,SiC含量高的复合镀层,其耐磨性和耐蚀性更好。     

电流密度对喷射电沉积Co-Ni-Cr3C2复合镀层组织及性能的影响

目的研究不同电流密度下,Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层中纳米Cr3C2的含量变化及其对组织性能的影响,确定最佳电流密度。方法采用喷射电沉积的方法,选择不同电流密度(30、40、50、60 A/dm^2)制备Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层。利用SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机、3D测量激光显微镜对Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层的形貌、成分、结构、硬度和耐磨性能进行研究,并对Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层和Co-Ni合金镀层在不同退火温度下的硬度变化进行比较。结果纳米Cr3C2颗粒的加入未明显改变Co-Ni的异常共沉积,在电流密度为40A/dm^2时,Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层中Cr3C2纳米颗粒的质量分数最高,为12.05%。复合镀层表面凹凸不平,呈瘤状结构。电流密度的增加对复合镀层的成分及相结构影响不大,出现了Co和Cr3C2的衍射峰。Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层的硬度随电流密度的升高,先增大后减小,在电流密度为40 A/dm^2时,硬度最高,为585HV0.05。复合镀层的摩擦系数在电流密度为30、60 A/dm^2时波动较大,在40、50 A/dm^2时波动较小。其磨损体积随电流密度的升高,先减少后增加,在40 A/dm^2时,磨损体积最小。Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层硬度随退火温度的升高,先升高后降低,在退火温度为400℃时,显微硬度最高,为602HV0.05。结论Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层在电流密度发生变化时,其Cr3C2纳米颗粒的沉积量、硬度及耐磨性均发生了变化,在电流密度为40A/dm^2时,沉积量最高,硬度和耐磨性能最佳。此外,Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层在高温退火条件下仍能保持较高的硬度。     

纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的制备及性能研究

目的制备纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层并对比分析结合强度、显微硬度、孔隙率,为利用热喷涂技术治理易损部件提供有效手段。方法运用自主研发的造粒系统,成功对高活性的纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合喷涂粉体实施团聚造粒。使用高速火焰喷涂方法,在结构材料表面制备出了纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层。测试了纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的基本性能,包括结合强度、显微硬度、孔隙率。结果纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合喷涂材料的粒径由原始的50 nm团聚到最终的114~178μm,团聚后的纳米颗粒呈圆形或椭圆形,各成分比例保持原始比例,团聚颗粒内部仍然保持纳米粉体状态。纳米Fe-Al/Cr_3C_2表面及截面元素分布均匀、致密,纳米涂层的孔隙率、硬度和结合强度分别是微米涂层的0.25倍、1.39倍和2.43倍。结论团聚后的纳米Fe-Al/Cr_3C_2颗粒满足热喷涂材料的相关要求,纳米Fe-Al/Cr_3C_2比微米涂层具有更精细的涂层结构和更优异的基本性能。     

Electrochemical and Reaction Bonding Processing of Thick ZrO_2/Al_2O_3 Composite Coatings

CERAMIC coatings are currently of much interest forapplications in high-temperature and highly corrosiveenvironments.Formation of ceramic coatings byelectrochemical processing is a relatively newtechnique.'1'It presents several advantages overalternative coating techniques.'2'Recently wedeveloped a novel fabrication technique for theproduction of ceramic/ceramic and metal/ceramiccomposite coatings by electrochemical processing.'31The technique combined two electrochemicaldeposition methods,…     

Cu-W复合电沉积工艺和镀层电弧侵蚀性能研究

在纯铜表面利用复合电沉积的方法形成Cu-W复合镀层,使其满足电触头材料使用性能.研究了镀液中W的质量浓度、阴极电流密度、搅拌强度和温度工艺参数对Cu-W复合镀层中微粒含量的影响,并对Cu-W电接触材料的电弧侵蚀性能进行了分析.结果表明:在最佳的复合电沉积工艺下,Cu-W的复合沉积量质量分数在17%～23%;Cu-W电接触材料在电流<20A条件下,材料由阴极向阳极转移,电流>20A条件下,材料的转移方向相反;电弧侵蚀后Cu-W电接触材料的表面呈现凸起、凹坑和气孔等形貌特征.     

溶胶-凝胶ZrO_2/SiO_2双层减反膜(英文)

以锆酸丙酯[Zr(OPr)4]、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,用溶胶-凝胶提拉法涂膜,制备了高透过的λ/4-λ/4型ZrO2/SiO2双层减反膜。以锆酸丙酯为前驱体,乙酰丙酮为络合剂,在盐酸的催化条件下,于乙醇溶剂中水解制备ZrO2溶胶。ZrO2溶胶具有很好的稳定性。制备的双层减反膜具有很好的减反效果,在石英玻璃基片二面涂膜,在激光三倍频波长351nm处透过率达到99.41%,在BK-7光学玻璃基片上涂制的双减反层膜在基频波长1053nm处透过率达到99.63%。该减反膜的均方根粗糙度(RMS)为1.038nm。膜层具有较高的激光损伤阈值,在激光波长为1064nm,脉冲宽度为1ns时,ZrO2膜的激光损伤阈值为19.6J/cm2,双层减反膜的激光损伤阈值为16.8J/cm2。     

Cr颗粒对Ni-Graphene复合沉积层组织结构及性能的优化

目的电沉积技术制备Ni-Cr-Graphene复合沉积层,调查不同Cr颗粒浓度对复合沉积层组织结构及性能的优化影响。方法利用电沉积技术在镍铝青铜(NAB)表面制备出Ni-Cr-Graphene复合沉积层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)与拉曼光谱仪(Raman),对复合沉积层的形貌、成分与组织结构(晶粒大小、结晶形状及结晶织构)进行表征,并采用显微硬度计与电化学工作站分别对沉积层的硬度及耐腐蚀性能进行调查。结果Graphene颗粒使得纯Ni沉积层中的Ni晶粒尺寸由175.3 nm减小到Ni-0Cr-4Graphene沉积层中的Ni晶粒尺寸60.5nm。随着Cr颗粒质量浓度进一步从0g/L增加到100 g/L,Ni-Cr-Graphene复合沉积层中的Cr质量分数从0%增加到23.8%,且Ni晶粒尺寸进一步减小到Ni-100Cr-4Graphene沉积层的29.1nm,Ni[200]结晶织构被消除。Graphene与Cr颗粒显著提高了Ni-CrGraphene复合沉积层的表面硬度,所有复合沉积层的显微硬度均高于纯Ni沉积层(260.1HV0.2),且在100 g/L Cr颗粒浓度下,沉积层平均显微硬度为489.8HV0.2。同时Graphene与Cr颗粒改善了Ni-Cr-Graphene复合沉积层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,在100 g/L Cr颗粒浓度下,复合沉积层的自腐蚀电位(Ecorr)为-0.21 V,自腐蚀电流密度(Jcorr)为0.25μA/cm^2,其相对纯Ni沉积层Jcorr(7.01μA/cm^2)降低了1个数量级。结论溶液中Cr颗粒浓度的增加引起了Ni-Cr-Graphene复合沉积层中Cr含量的增加,使得更多Cr颗粒与Graphene颗粒共同作为Ni金属结晶形核点,促进了Ni的晶粒细化与织构转变,最终提高了复合沉积层的硬度与耐腐蚀性能。     

Cu-W复合电沉积工艺研究

电接触材料要求具有很好的抗电弧烧蚀和抗熔焊性能,但纯铜很难达到该种要求.利用复合电沉积方法,在纯铜表面形成Cu-W复合镀层,使其满足电触头材料的使用性能.重点研究了镀液中W的质量浓度、电流密度、搅拌强度和温度工艺参数对Cu-W电接触材料复合镀层中W微粒沉积量的影响,并且通过正交试验确定了复合电沉积的最优工艺:W的质量浓度为35g/L、电流密度为4A/dm2、搅拌强度为600r/mjn、温度为50℃.