Ni-P复合镀层摩擦磨损性能的研究

采用化学复合镀在碳钢基体上共沉积（Ni-P）-SiC和（Ni-P）-PTFE两种复合镀层,重点研究了两种复合镀层在相同对磨条件下的摩擦磨损性能及磨损机理表现形式,并与化学镀镍磷层进行对比。结果表明,本实验条件下所制备的（Ni-P）-SiC和（Ni-P）-PTFE两类复合镀层分别具有优异的耐磨和减磨性能,均能对所镀覆基体材料起到良好的保护作用;对磨实验过程中主要出现磨料磨损、粘着磨损和氧化磨损三种磨损方式,而且磨损方式不同,镀层的摩擦磨损性能表现也不尽相同。     

(Ni-P)-纳米Al2O3-PTFE化学复合镀层的性能研究

在化学镀Ni-P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE获得(Ni-P)-Al2O3-PTFE复合镀层.研究了纳米Al2O3及PTFE对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响.结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni-P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性.     

化学镀Ni-P-石墨复合镀层的特性

与化学镀Ni-P镀层比较,化学镀Ni-P-石墨复合镀层的机械性能得到了改进,适合于工程方面的应用。Ni-P-石墨复合镀层是从含有硫酸镍、次磷酸镍、丁二酸、表面活性剂和稳定剂的镀液中制备的。当镀液中石墨含量为15g/L时,镀层中石墨的复合量最大。采用维氏硬度测试仪、泰伯磨耗实验机、交流阻抗和SEM等手段对复合了石墨颗粒的Ni-P化学镀层进行了测定,其硬度,耐磨、耐蚀性随镀层中石墨含量的增加而增强。     

钛合金Ni-P-PTFE-SiC复合镀工艺研究

在传统镀液中添加软质微粒PTFE和硬质微粒Si C,使两种微粒充分混合分散在镀液中,施镀时发生Ni-P-PTFESi C共沉积,在钛合金表面形成Ni-P-PTFE-Si C四元复合镀层。并与Ni-P镀层、Ni-P-PTFE复合镀层、Ni-P-Si C复合镀层进行了比对,分析了复合镀层微观形貌的变化情况及PTFE微粒和Si C微粒的加入对其摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ni-PPTFE-Si C复合镀层具有较高的硬度和良好的耐磨减摩性能。     

( Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性测试

为了改进钢材表面性能,采用复合化学镀技术制备( Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层,由于纳米微粒独特的物理化学特性致使使得到的复合镀层具有多种优良性能.通过Ni-P合金镀层、(Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层和热处理后的(Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性能测试,得出(Ni-P)-Al2...     

(Ni-P)-纳米TiO2微粒化学复合镀层的摩擦特性

通过对化学镀Ni-P合金,化学复合镀（Ni-P)-微米SiC微粒复合镀层和化学复合镀（Ni-P)-纳米TiO2微粒复合镀层研究与比较,探讨了化学复合镀（Ni-P)-纳米TiO2微粒复合镀层的摩擦学特性;研究发现化学复合镀（Ni-P)-纳米TiO2微粒复合镀层由于其良好的组织与性能,滑动磨损过程中具有低的摩擦系数和高的耐磨性。这种良好的摩擦学特性在高载荷下更为突出。     

Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的制备及性能

以汽车模具配件—导柱常用的20Cr钢为基材,在其表面制备Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层及普通Ni-P镀层。对Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的微观形貌、晶相结构、显微硬度和摩擦磨损性能进行了测试与分析,并与Ni-P镀层和基材进行了对比。结果表明,Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的晶粒细小,结构更加致密,显微硬度平均值可达到436.4 HV,高于Ni-P镀层的357.3 HV和基材的190HV;与Ni-P镀层相比,Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层能更有效地改善基材的摩擦磨损性能。NanoAl_2O_3颗粒复合量对Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的显微硬度和摩擦磨损质量损失率有一定影响,增加颗粒复合量可以提高复合镀层的显微硬度,改善其摩擦磨损性能。     

化学复合镀的研究现状及镀层的应用

化学复合镀层因复合粒子的性能特点而广泛应用本文就国内外化学复合镀的研究现状和发展趋势进行了综述具体从硬度、耐磨性、自润滑性方面对各种Ni-P基、Ni-B基化学复合镀的工艺研究及镀层结构与性能特点进行了阐述,并认为目前关于化学复合镀的研究仍然集中在耐磨和自润滑镀层方面对不同化学复合镀层的应用做了总结,并对其提出了展望。     

机械泵旋片基材表面化学镀Ni-P/PTFE复合镀层

在机械泵旋片用45Mn钢板表面制备了化学镀Ni-P/PTFE复合镀层,并研究了PTFE的质量浓度对化学镀Ni-P/PTFE复合镀层的沉积速率、耐磨性、耐蚀性及表面形貌的影响。结果表明:适当增加PTFE的质量浓度,有利于加快沉积速率,提高化学镀Ni-P/PTFE复合镀层的耐磨性和耐蚀性。化学镀Ni-P/PTFE复合镀层表面呈胞状形貌,PTFE均匀分布在表面。当PTFE的质量浓度为8 g/L时,化学镀Ni-P/PTFE复合镀层具有最佳的耐磨性和耐蚀性。     

9Cr18不锈钢表面不同耐磨镀层的微观结构及耐磨性

针对9Cr18不锈钢的耐磨需求，选用硬铬镀层、Ni-P化学镀层、Ni-c BN/h BN复合镀层等3种镀层，通过扫描电镜、划痕法、球盘磨损试验等研究了其在微观结构、结合力、常温及高温耐磨性等方面的差异。结果表明，3种镀层的硬度均可达800 HV以上，但Ni-c BN/h BN复合镀层的硬度略高；经过预镀镍处理后Ni-c BN/h BN复合镀层与基体之间的结合强度高达68 MPa，但硬铬镀层与基体的结合力较差；Ni-P化学镀层和Ni-c BN/h BN复合镀层在常温下的耐磨性相当，但Ni-c BN/h BN复合镀层在200℃下的耐磨性略优；硬铬镀层在摩擦应力作用下涂层出现明显剥落、黏着磨损严重，耐磨性较差。Ni-c BN/h BN复合镀层更宜选作9Cr18不锈钢表面的耐磨镀层。     

化学沉积新型复合材料的研究

近年来,复合化学镀技术在开发新材料的探索中已为人们所关注。本文在酸性化学镀Ni-P合金的溶液中,加入T-稳定剂,以TiN微粒为分散剂,成功地制备出一种新型的(Ni-P)-TiN复合镀层。实验结果表明,TiN微粒在镀层中的含量与镀液中的悬浮量的关系呈Langmuir等温吸附线的形式。当维持TiN在镀液中的悬浮量不变,镀层中的TiN含量还与镀液的pH值及温度有关。经试验测定,(Ni-P)-TiN复合镀层的硬度随微粒含量的增加而增加,与化学镀Ni-P合金相比,具有更高的硬度值。经400℃热处理后,该复合镀层的硬度比硬铬镀层的硬度高。镀层耐磨性试验结果表明,(Ni-P)-TiN复合镀层比化学镀Ni-P合金镀层及硬铬镀层具有更好的耐磨损性能,极适于在高温条件下工作,这种耐高温磨损的性能,可以弥补硬铬镀层之不足。此外,本文对(Ni-P)-TiN复合镀层的耐磨性机理进行了初步的探讨。     

钕铁硼化学镀防护及在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

采用化学镀方法在钕铁硼表面分别制备Ni-P合金镀层、Ni-Mo-P合金镀层、Ni-P/PTFE复合镀层和Ni-Mo-P/PTFE复合镀层,并研究了不同化学镀层在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明:Ni-P合金镀层、Ni-Mo-P合金镀层、Ni-P/PTFE复合镀层和Ni-Mo-P/PTFE复合镀层都完整覆盖钕铁硼表面,它们的粗糙度差别不大,在模拟海洋大气环境中的腐蚀失重都低于钕铁硼的腐蚀失重,容抗弧半径增大且电荷转移电阻有不同程度的提高。与Ni-P合金镀层和Ni-Mo-P合金镀层相比,Ni-P/PTFE复合镀层和Ni-Mo-P/PTFE复合镀层具有优良的耐腐蚀性能,原因在于PTFE颗粒较均匀的沉积在镀层表面增加一道屏蔽层,也起到阻碍腐蚀介质渗透腐蚀的作用。尤其是Ni-Mo-P/PTFE复合镀层,其表面更致密,PTFE颗粒沉积更均匀,能更有效延缓腐蚀介质与钕铁硼接触,显著提高钕铁硼在模拟海洋大气环境中的耐腐蚀性能。     

专利

公开号：1570206 公开日：2005-01-26 发明人：陈卫祥 发明名称：含有碳纳米葱球形纳米材料的复合镀层及其制备方法 本发明公开了一种含有碳纳米葱球形纳米材料的镍基复合镀层及其制备方法。这种复合镀层的制备是采用化学复合镀，在化学镀液中含有3-15g／L的碳纳米葱球形纳米材料。本发明的复合镀层具有高的耐磨和减摩性能。在同等测试条件下，其磨损量是Ni-P镀层的1／5，Ni-P-石墨复合镀层的1／3，其摩擦系数只有0．03．0．04，     

化学镀镍工艺研究

镍是银白色微黄的金属,具有铁磁性。镍层具有良好的耐磨性,可作为耐磨镀层。化学镀镍按形成镍层合金成分可以分为Ni-P合金和Ni-B合金两大类工艺。化学镀Ni-P合金工艺,采用次磷酸及其盐类作为还原剂,除了镍离子被还原以外,次磷酸根本身也会被吸附氢原子还原为磷,因而形成Ni-P合金镀层。本文主要对化学镀Ni-P合金工艺进行研究。     

配副材料对镍-磷-碳化硅化学复合镀层摩擦磨损性能的影响

利用化学复合镀技术制备了Ni-P-SiC复合镀层,研究了镀层的表面形貌、组织、显微硬度等性能,并对比研究了不同配副材料对Ni-P-SiC复合镀层和Ni-P镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ni-P-SiC复合镀层的显微硬度较Ni-P镀层有所提高;与GCr15钢球对磨时,Ni-P-SiC复合镀层发生严重的塑性变形和粘着磨损,但磨损率比Ni-P镀层稍有降低;与Si3N4陶瓷球对磨时,两者的磨损率相当,且均比与GCr15球对磨时小1个数量级,其主要磨损机理为磨粒磨损。配副材料的磨损率变化规律与镀层一致。在一定条件下,陶瓷材料与Ni-P镀层或Ni-P-SiC复合镀层是较匹配的摩擦副。     

电刷镀(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的组织与力学性能

采用直流电弧等离子体气相蒸发法,在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备TiN单晶纳米颗粒,以此纳米颗粒为添加粒子,利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分析,并测试了镀层显微硬度和耐磨性能。研究结果表明:TiN纳米颗粒具有立方晶体结构,(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的硬度较普通Ni-P合金镀层提高近3倍,耐磨性能也有显著提高。     

化学镀(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层的研究

采用化学镀的方法制备(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层,研究了镀液中WC纳米微粒的添加量对镀层中微粒含量的影响,通过扫描电镜观察了(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层的表面形貌。研究发现,纳米微粒镀层的硬度随着镀层中WC纳米微粒含量的增加而提高。通过测量(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层在NaCl溶液中的开路电位曲线和电化学阻抗谱,发现其耐蚀性能要优于合金镀层。     

Ni-P-PTFE-SiC化学复合镀的研究

本文利用化学复合镀技术制备出Ni-P-PTFE-SiC四元复合镀层,研究了镀层的形貌、硬度、耐磨性等特性,并与Ni-P化学镀层、Ni-P-SiC化学复合镀层、Ni-P-PTFE化学复合镀层进行比较,分析了加入SiC、PTFE对Ni-P镀层性能的影响. 结果表明,Ni-P-PTFE-SiC复合镀层具有硬度高、自润滑性好等优点.当Ni-P-PTFE-SiC四元复合镀层的制备条件为PTFE添加量6～8ml*L-1,SiC添加量8～10g*L-1,镀液的pH为4.4～4.8,施镀温度88～90℃时,镀层的硬度为701,平均摩擦系数为0.53.     

排球收纳车基材表面化学镀Ni-P/Cr_3C_2复合镀层

在排球收纳车用Q235钢表面制备了化学镀Ni-P/Cr_3C_2复合镀层,并对化学镀Ni-P/Cr_3C_2复合镀层的厚度、表面粗糙度、硬度、耐蚀性及表面形貌进行了分析。结果表明:化学镀NiP/Cr_3C_2复合镀层的厚度和表面粗糙度分别约为8μm和0.835μm,满足中度腐蚀环境的要求。化学镀Ni-P/Cr_3C_2复合镀层呈现出块状颗粒形貌,颗粒之间夹杂着碳化铬,大大提高了化学镀NiP/Cr_3C_2复合镀层的硬度和耐蚀性。     

锦纶织物复合化学镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀层

采用纳米复合化学镀技术,分别于酸性和碱性镀液中在锦纶织物表面沉积了(Ni-P)-Si3N4复合镀层,对镀层表面形貌、结构和织物热性能进行了表征,并测试了化学镀织物的电磁波屏蔽和耐磨性能.研究结果表明,Si3N4纳米微粒的引入使酸性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4镀层无定形态有所增强,碱性复合化学镀(Ni-P)-Si3...