纳米复合镀层的研究现状

综述了纳米颗粒在复合镀层中对提高镀层的硬度，耐磨性，耐蚀性，耐高温性能，减摩性能的作用，以及近年来有关纳米颗粒在复合镀层制备过程中的沉积机理及其研究与应用现状。     

超声电沉积在制备纳米复合镀层中的研究进展

介绍了超声波在纳米复合电沉积技术中的应用,阐述了超声波对镀层的表面形貌、显微硬度、磨损量、耐腐蚀性能等的影响,并总结了该领域的研究现状。超声波在电沉积过程中能够有效缓解纳米粒子在镀液中存在的问题,细化金属晶粒,增加纳米粒子在复合镀层中的复合量,改善纳米复合镀层性能,因此在纳米复合镀层领域中具有广阔的发展前景。     

Cr颗粒含量对Ni-Cr纳米复合镀层组织结构的影响

使用Ni与纳米Cr颗粒共沉积方法制备Ni-Cr纳米复合镀层,研究了镀液中Cr颗粒浓度、搅拌强度和阴极电流密度等工艺参数对镀层中沉积Cr量的影响.结果表明:镀层中纳米Cr颗粒的复合改变了电沉积Ni的生长方向,Ni晶粒由原来沿(200)晶面取向生长,转变为沿(200)、(111)和(220)晶面均匀生长.镀层中Cr复合量越多,Ni晶粒的形核位置越多,Ni晶粒越细化.也探讨了Ni-Cr纳米复合镀的沉积机理.     

镍基纳米复合镀层的研究进展

与普通的复合镀层相比,纳米复合镀层具有优良的硬度、耐磨减摩性能、耐腐蚀性能、耐高温氧化性能、电及电催化性能等。其中,镍基纳米复合镀层研究最早、应用最广泛。综述了纳米复合镀层的电沉积机理以及不同功能性镍基纳米复合镀层的研究进展,包括耐蚀防护装饰性复合镀层、耐磨减摩复合镀层、抗高温氧化复合镀层、自润滑复合镀层等,并对镍基纳米复合镀层的研究进行了展望。     

纳米结构镀层的制备及其应用

对近年来国外纳米结构镀层研究的文献进行了综述,介绍了纳米晶镀层、纳米颗粒增强镀层、纳米多层镀层的制备方法、性能特点及应用的最新进展.     

ZrO2纳米颗粒在Ni-ZrO2复合镀层中的分散性对镀层结构及性能的影响

研究了ZrO2纳米颗粒以单分散态和团聚态在Ni-ZrO2复合镀层中存在时,对Ni-ZrO2复合镀层结构与性能的影响.采用复合电沉积方法,分别在加有和未加有分散剂的条件下,制得了Ni-ZrO2复合镀层.扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析表明,利用分散剂MZS可以得到ZrO2纳米颗粒在Ni基质上均匀单分散的Ni-ZrO2纳米复合镀层.而未使用分散剂的复合镀层,ZrO2纳米颗粒在镀层中发生团聚,分散性差.ZrO2纳米颗粒在Ni-ZrO2复合镀层中的分散态不同,也将影响镀层中Ni的结晶择优取向.ZrO2纳米颗粒单分散的纳米复合镀层较ZrO2纳米颗粒团聚态的复合镀层的硬度大大提高.     

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。     

纳米Ni-SiC非晶态复合镀层的制备工艺及性能研究

采用超声-电沉积法,在45钢表面制备纳米Ni-SiC非晶态复合镀层.研究镀液中纳米SiC粒子的悬浮量、超声功率和电沉积条件对复合镀层的影响.利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机等对复合镀层的形貌、组织结构及性能进行分析研究.结果表明,采用适当的超声-电沉积工艺(SiC粒子的悬浮量4 g/L,超声功率200 W),可以制备性能较好的纳米Ni-SiC复合镀层,其磨损量约为镍镀层的1/5,显微硬度是镍镀层的3倍左右.     

电沉积镍基合金及其纳米复合镀层的研究现状

电沉积镍基合金具有独特的物理、化学和机械性能,并且能够得到性能更为优异的非晶态合金,具有广阔的应用前景和乐观的发展趋势.综述了近年来国内外电沉积镍基合金及其纳米复合镀层的研究现状和发展动向,展望了今后电沉积镍基合金的发展前景,并指出了纳米复合镀中仍待进一步探讨的问题.     

Au/纳米SiC颗粒复合镀层的制备工艺及性能

研究了纯铜表面Au/纳米SiC颗粒复合镀层的制备工艺,特别是镀液中SiC悬浮量及阴极电流密度对复合共沉积的影响.通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)等对镀层的形貌、成分、结构组成进行了分析,结果表明镀层中复合了一定量的纳米SiC.显微硬度结果显示,复合镀层的显微硬度较纯金镀层有很大的提高.     

（Ni—W）—SiC复合镀层的研制

本文报道了制备（Ni-W)-SiC复合镀层的电沉积工艺，获得了含碳化硅1．1％－8．3％，含钨47．2％－51．0％的（Ni-W)-SiC复合镀层，讨论了微粒悬浮量、温度、pH值，阴极电流密度对镀层中碳化硅含量的影响，测试了复合镀层的硬度及耐磨性，结果表明，SiC微粒的复合，明显增加了Ni-W合金镀层的硬度和耐磨性能。     

纳米金刚石复合镀层的高温结构稳定性

研究了电沉积法制备的纳米金刚石复合镀层结构的高温稳定性。用氮气保护的管式炉进行纳米金刚石镍钴复合镀层的高温处理。差热法（DSC）分析镀层高温时的物理变化,利用扫描电镜（SEM）观察镀层处理前后的组织形貌,高分辨电镜（HRTEM）观察镀液中纳米金刚石粉的分散性和镀层的结构特征,维氏硬度计测量镀层的显微硬度。结果显示显微硬度在300℃处理后有一个最高值,之后更高的处理温度下基本保持在HV800以上。     

纳米复合电沉积技术及机理研究的现状

简介了纳米复合镀层的性能即纳米复合镀层比常规复合镀层具有更高的硬度、更优良的耐磨性和耐蚀性,重点介绍了复合电沉积机理的3种理论和6个数学模型,指出了各种模型的优点和不足之处,指出了需要完善的数学模型的研究方向.     

超声电沉积法制备Ni-Y2O3纳米复合镀层的工艺

Y2O3-Ni复合电沉积层性能优异,用途颇多,但目前有关这方面的研究报道较少.采用超声波技术电沉积制备了Ni-Y2O3纳米复合镀层,考察了制备工艺参数对复合镀层中Y2O3含量和镀层硬度的影响,采用环境扫描电子显微镜(ESEM)对纳米复合镀层的表面形貌进行了分析.结果表明,Y2O3添加量20g/L、Jc 2 A/dm2、超声波功率300 W时,复合镀层的表面组织均匀致密、晶粒细小且显微硬度较高;超声波空化作用产生的微射流可以减少纳米颗粒团聚,提高镀层的性能.     

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在Ni-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了Ni-P非晶纳米SiC复合镀层.研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度.结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的Ni-P非晶镀层大为提高.     

喷射电沉积Ni-Al2O3纳米复合镀层的组织及性能

利用喷射电沉积工艺制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,分析了纳米Al2O3颗粒添加量、阴极电流密度以及电解液喷射速度对复合镀层中纳米颗粒含量的影响,采用扫描电镜(SEM)以及X-射线衍射仪对复合镀层的微观形貌进行了分析,研究了复合镀层中纳米颗粒含量对其显微硬度、结合强度、耐腐蚀性的影响。结果表明,镍沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50nm;纳米Al2O3颗粒在沉积层中的含量可达12.2at%;随Al2O3含量的提高,镀层显微硬度逐渐提高,结合强度和耐腐蚀性先提高后有所降低。     

脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的性能

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,但有关脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的报道较少.采用脉冲电沉积方法制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,研究了复合镀层的表面形貌、结构及其在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并对300,400,500℃热处理后的复合镀层的显微硬度进行了测试.结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,但比Ni-P合金镀层差;随镀液中纳米Al2O3浓度增大,复合镀层的显微硬度提高,镀液中纳米Al2O3浓度为25.0 g/L时制得的复合镀层的硬度为685.5 HV;Ni-P/纳米Al2O3复合镀层经400℃热处理后硬度最高.     

石墨烯增强相对镍基复合镀层的强化作用及镀层制备

为促进石墨烯基复合材料的制备和应用,利用电沉积的方法在碳素钢基体表面分别制备了石墨烯/镍复合镀层及纯镍镀层,利用扫描电镜（SEM）对镀层的形貌进行了观察分析,利用X射线衍射仪（XRD）对镀层的物相进行了分析,利用硬度测试仪对镀层进行了力学性能的评价。研究表明：在相同的制备条件下,对于石墨烯/镍复合镀层,石墨烯的引入使镍基晶粒细化,且由于石墨烯导电性能比镍好,在电沉积过程中,镍离子优先在石墨烯片上沉积形成包状凸起;而未添加石墨烯的纯镍镀层在沉积过程形成的是较为光滑平整的纯镍镀层,晶粒较大。XRD检测结果显示,整个电沉积过程无相变发生,石墨烯的引入使得沉积镍的晶粒细小,组织更致密。Raman检测结果显示沉积电流越小,沉积的石墨烯的2D峰与G峰的强度比值越大,分散效果越好。添加石墨烯的镍镀层硬度明显高于未添加石墨烯的镀层,最高硬度可达约530 HV_{4.9 N}。以上结果表明：利用电沉积技术将石墨烯作为第二相引入到金属基体中,是一种有效制备高性能石墨烯/金属复合材料的方法。