靶电流对磁控溅射减摩复合镀层组织与性能的影响

目前我国溅镀轴瓦依赖进口.采用非平衡磁控溅射在轴承合金表面制备了AlSn20/C复合镀层,分析了碳靶电流的改变对轴承合金表面复合镀层的表面形貌、硬度、耐蚀性、膜基结合力以及摩擦系数等的影响.研究结果表明:当碳靶电流在1.0~1.2A时,非平衡磁控溅射AlSn20/C复合镀层;当碳靶电流为1.0A时,镀层表面组织均匀,铝原子、锡原子和碳原子达到最佳匹配;当碳靶电流在1.0~1.2A时,镀层硬度与碳靶电流成反比,当其为1.0A时,镀层硬度最高为601HV_(0.025),结合力最高可达33N,镀层的摩擦系数最低达到0.12.     

Al-Si合金的等离子电解氧化及膜层组织性能研究

为提高铝合金材料在高温下的使用性能,采用等离子电解法在锆盐体系和锆盐-钇盐复合体系中于铝硅合金表面制备了陶瓷层.分析了电解液浓度及成分对起弧电压、膜层厚度、组织及隔热温度的影响.研究结果表明:两种电解液体系中随电解液浓度的增大,起弧电压降低,陶瓷层厚度和隔热温度先增大后减小.与锆盐体系相比,锆盐-钇盐体系中起弧电压显著降低,膜层厚度与隔热温度提高.锆盐体系陶瓷层中生成了常温下稳定的t-ZrO2,锆盐-钇盐体系涂层中则生成了立方相的c-Y0.15Zr0.85O1.93.制备的两种陶瓷膜层与传统的硅酸盐膜层相比,其表面孔洞较少,锆盐-钇盐体系相对于锆盐体系其陶瓷层更加均匀、致密.     

Ni-SiO2复合镀层组织和性能的研究

应用电刷镀技术在45钢表面制备含有微米SiO2的镍基复合镀层,研究了复合镀层表面形貌,测试了镀层的显微硬度和摩擦磨损性能,分析了微米陶瓷颗粒沉积量对镀层摩擦磨损性能的影响.实验结果表明,微米陶瓷颗粒复合镀层较快速镍镀层具有更高的显微硬度和良好的耐磨性.     

镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层的制备及性能

为了改善金属基材的表面性能,以钛铁矿为原料,利用微波等离子体化学气相沉积法制备了纳米碳管/二氧化钛复合粉体.采用复合电泳电沉积法在不锈钢基体表面制备了镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层;利用扫描电镜、X射线衍射仪、数显维氏硬度计和电化学测试等手段研究了纳米碳管/二氧化钛复合粉体对复合镀层结构和性能的影响.结果表明纳米碳管/二氧化钛复合粉体的加入有效地减小了复合镀层中镍的晶粒尺寸,促进了金属镍沿(111)晶面择优取向生长,改变了镍的电沉积层结构,提高了镀层的硬度,改善了镀层的耐腐蚀性能;在复合粉体的作用下,复合镀层的硬度与纯镍镀层相比提高了110%,腐蚀电位正移了23mV,腐蚀电流密度减少了0.991微安/平方厘米.     

金刚石含量对化学复合镀镍-磷-金刚石镀层耐磨性能的影响

通过调整化学镀工艺,在纯铝基体上制备不同金刚石含量的镍-磷-金刚石(Ni-P-D)复合镀层,研究Ni-P-D复合镀层中金刚石的含量对镀层组织结构、形貌、硬度和摩擦磨损性能的影响,并根据镀层的摩擦磨损行为,分析Ni-P-D复合镀层耐磨性提高的原因,优化Ni-P-D复合镀层的制备方法.研究结果表明,采用聚乙二醇和硅酸钠分别...     

WC颗粒增强高锰钢基表面复合材料组织和硬度的研究

研究了采用V-EPC铸渗方法制备WC颗粒增强高锰钢基表面复合材料时,合金粉末中EPS珠粒的加入量对形成的铸渗复合层组织和硬度的影响．试验结果表明,复合层的质量随着EPS珠粒的加入量增加而得到改善,复合层的硬度由表及里呈现先增后降的趋势．EPS珠粒加入量为14％（体积分数）时得到的组织最致密,缺陷最少;超过14％时,随着EPS珠粒加入量的继续增加,复合层组织中缺陷的数量又开始增多．     

电弧喷涂与电铸相结合的模具制造方法

为了解决电弧喷涂锌铝合金制造而成的模具表面硬度低、不耐磨损等问题,需要在锌铝合金表面进行镀层的处理,即通过电镀在模具表面进行铜镀层的制备.通过扫描电子显微镜对锌铝合金涂层和铜镀层进行了孔隙和夹杂物的观察,并测试了锌铝合金喷涂层和铜镀层的显微硬度,对喷涂层和电镀层进行了结合强度的测试.结果表明：通过对锌铝合金模具表面进行镀层处理,消除了模具表面缺陷,使模具的硬度、表面强度、表面光洁度和耐蚀能力都有很大的提高.     

热处理对铜基化学镀镍层结构和性能的影响

采用化学镀技术在紫铜表面制备化学镀镍层,结合OLYMPUS、XRD、HVS-1000等方法研究不同热处理温度对镀层结构和性能的影响,分析不同热处理温度与镀层表面形貌、微观结构、显微硬度和耐磨性的关系。结果表明,经500℃热处理后,镀层出现明显晶界,形成了大量与Ni相共格的高硬质相Ni3P,镀层硬度和耐磨性均达到最佳,此时镀层显微硬度为1 284 HV,磨损量为2.6 mg。     

脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的组织形貌与性能研究

利用直流(DC)和脉冲(PRC)两种电沉积方法制备了Ni-SiC复合镀层.利用X射线衍射仪(XRD)检测了镀层的微观结构与性能,通过扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌.结果表明:脉冲方法得到的纯镍镀层和复合镀层结晶晶粒更细小均匀,表面更致密平整.当镀层中SiC含量约为10.6%时脉冲镀层的宏观残余应力较直流镀层降低19.5%,硬度提高6.6%.     

电沉积nano-Al_2O_3/Ni+Co梯度复合镀层

采用电沉积方法以灰铸铁为基体制备了金属与纳米陶瓷复合镀层,基质金属为镍钴,第二相纳米陶瓷颗粒选用Al2O3。通过表面形态观察可知,由于纳米颗粒的高活性表面为沉积过程提供了大量的核心,使得复合镀层较金属镍钴镀层组织致密,晶粒细小。线扫描成分分析表明:镀层中纳米颗粒含量呈梯度分布。对其显微硬度进行测量,结果显示:复合镀层显微硬度由表层到里层呈梯度分布。耐磨性试验表明:复合镀层中Al2O3纳米颗粒产生的弥散强化效应和晶粒细化效应使复合镀层耐磨性显著优于纯镍钴镀层。对复合镀层和纯镍钴镀层磨损形貌的观察分析表明:复合镀层磨损表面出现沿摩擦副运动方向的犁沟,而纯镍钴镀层磨损表面呈现大片剥落,磨损机制为黏着磨损。     

纳米SiO2颗粒镍基复合刷镀层组织与磨损特性

应用电刷镀技术制备含有纳米SiO2的镍基复合镀层,测试了该镀层的显微硬度和摩擦磨损性能,分析了纳米陶瓷颗粒沉积量对镀层摩擦磨损性能的影响,研究了复合镀层表面形貌、陶瓷颗粒分布的特点．试验结果表明,纳米陶瓷颗粒复合镀层比快镍镀层具有更高的显微硬度和良好的耐磨性．     

铝合金上电沉积Ni-P-CNTs复合镀层及其摩擦性能研究

采用复合电沉积法在铝合金表面上制备了镍 磷 碳纳米管（Ni-P-CNTs）复合镀层,并用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其进行了表征,分析了电流密度和镀液中碳纳米管的质量浓度对复合镀层形貌及其摩擦磨损性能的影响.当电流密度为3.0 A/dm2时可以得到表面光亮、平整的复合镀层,复合镀层中碳纳米管体积分数随着镀液中碳纳米管质量浓度的增加而增加.Ni-P-CNTs复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度、耐磨性能和更低的摩擦系数.随着复合镀层中碳纳米管体积分数的增加,复合镀层的磨损量和摩擦系数逐渐降低.复合镀层摩擦性能的改善是由于碳纳米管具有优异的力学性能和良好的自润滑性能.     

电弧喷涂制备铝基非晶纳米晶合金材料

采用高速电弧喷涂技术,制备了铝基非晶纳米晶复合涂层材料.经XRD、TEM分析发现,铝基非晶纳米晶复合涂层是由非晶相、纳米晶相和晶化相共同组成的;涂层呈明显层状结构,层与层之间结合良好;涂层结构致密,无明显裂纹和孔隙,孔隙率约为1.8%;涂层的平均显微硬度值约为311 HV100,已达到传统制备工艺获得的铝基非晶合金的显微硬度值.     

超微金刚石对Ni-P化学复合镀层性能的影响

为改善Ni-P化学镀层的性能,采用化学复合镀的方法在镀层中添加了爆轰合成超微金刚石(Ul-trafine Diamond,UFD).研究了复合镀层的形成机理及镀液中UFD含量对复合镀层显微硬度及耐磨性的影响规律.实验用UFD众数粒径为114.6 nm.镀层显微硬度采用国产71型显微硬度仪进行检测,耐磨性采用国产MM200型磨损试验机进行检测.结果表明:随着镀液中UFD的加入,Ni-P合金粒子会以UFD颗粒为核心形成硬度较高的"包覆球"."包覆球"沉积到镀件表面形成复合镀层.复合镀层的显微硬度及耐磨性均随镀液中UFD含量的不同呈规律性变化.与Ni-P化学镀层相比,当镀液中UFD含量为0.8 g/L时,复合镀层显微硬度可提高0.6倍;当镀液中UFD含量为1.0 g/L时,复合镀层耐磨性可提高4.8倍.     

Ni-P-纳米TiO2化学复合镀层的制备

采用化学复合镀在40CrNi钢基体上制备Ni-P-纳米TiO2复合镀层,研究了乳酸,柠檬酸、乙酸钠以及表面活性剂对镀层的沉积速度和显微硬度的影响,并通过正交试验,优化了工艺参数。结果表明:当乳酸的体积分数为3%、柠檬酸的质量浓度为25 g/L、乙酸钠的质量浓度为20 g/L、表面活性剂为阴离子型时,镀层具有优良的性能,镀速达到了11.55μm/h,镀层镀态显微硬度为550 HV。     

Si含量对铝硅镀层热成形前后镀层结构与表面形貌的影响研究

通过在铝硅镀液中调整Si的含量,研究了不同Si含量对铝硅镀层热成形前后镀层结构与表面形貌的影响.结果表明:不同Si含量对铝硅镀层热成形前的镀层结构与表面形貌影响不大,镀层由内外两层构成,外层为含有一定固溶Si的纯Al层并夹杂有少量的柱状的τ6相,内层主要为Fe-Al-Si三元相τ5;不同Si含量明显影响铝硅镀层热成形后的镀层结构与表面形貌,高Si含量的镀层有利于形成Fe-Al-Si三元相呈连续分布的镀层结构,高Si含量的镀层不易形成孔洞,高Si含量的镀层热成形后有利于形成更为粗糙的表面.     

Ni-PS-MoS2复合镀层的制备及摩擦磨损性能

用苯乙烯单体聚合反应法,在MoS2微粒表面包覆一层聚苯乙烯,经红外线光谱检测证明聚苯乙烯成功包覆在MoS2表面上.制备Ni-MoS2及Ni-PS/MoS2复合镀层试样,在镀液中微粒浓度相等的情况下,复合镀层中PS/MoS2微粒比MoS2微粒含量高.用扫描电镜观测复合镀层表面和截面彤貌,Ni-PS/MoS2复合镀层表面比Ni-MoS2复合镀层表面平整规则.在圆-盘式摩擦磨损试验机上进行复合镀层的摩擦磨损性能测试,结果表明制备工艺相同时,Ni-PS/MoS2复合镀层的摩擦学性能均优于Ni-MOS2复合镀层,镀液中微粒浓度25 g/L时,Ni-PS/MoS2复合镀层的摩擦学性能最好.     

溅射时间对Cp/AlSn复合减摩镀层组织及性能的影响

为研究溅射时间对一种新型Cp/AlSn纳米自润滑复合镀层组织及性能的影响,文中采用磁控溅射离子镀技术在轴承合金表面制备Cp/AlSn复合减摩镀层。利用扫描电子显微电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)技术对镀层组织结构、组成份及截面形貌进行检测分析,并对镀层的硬度和膜基结合力进行了测试。研究结果表明:镀层表面是典型岛团状聚集态,并向层状转变。镀层中Al相沿(111)面择优生长,Sn相沿(400)面择优生长,C为非晶衍射不明显,C元素掺杂使镀层具有自润滑性。随着溅镀时间的增加,镀层厚度和硬度逐渐增大。当溅射时间为30min时,镀层厚度为3.3μm,硬度最大为146.96HV。溅镀时间为20min时,镀层的膜基结合力最高为21.0N。     

Ni-P/纳米TiO2复合镀层的制备与性能

采用电泳沉积-化学镀两步法制备了化学镀Ni-P/纳米TiO2复合镀层,研究了电场强度、电流及电泳时间对电泳工艺的影响,确定了合适的化学镀工艺参数,用X射线衍射和扫描电镜对复合镀层的结构进行分析,测试了复合镀层的显微硬度,用甲基橙为模型反应物对复合镀层进行光催化降解实验.实验结果表明,纳米TiO2颗粒在复合镀层中分布均匀,在镀态下和经过热处理后复合镀层显微硬度均高于化学镀镍磷合金,复合镀层催化效果与纳米二氧化钛涂层相当.     

纳米粒子对复合化学镀镍层性能的影响

在化学镀镍溶液中添加银纳米粒子,在钢铁基体上制备Ni-P/Ag纳米复合镀层.研究了添加银纳米粒子前后镀液的镀速、镀层的厚度、镀态和热处理态的硬度变化,分析了银纳米粒子对镀层性能的影响.研究结果表明,银纳米粒子使得镀层的沉积速率加快,厚度增加,硬度提高.镀层的表面形貌也由于银纳米粒子的存在而发生了改变.