机械镀无结晶镀层致密化分析

采用少锡盐沉积机械镀锌工艺制备了机械镀锌的镀层.利用扫描电镜(SEM)观察机械镀锌层的断口形貌,借助晶体学的基础理论分析了镀层的结构,按其规律用散乱钢球堆积模型直观地模拟了镀层的立体结构,以此分析镀层的致密化机理.结果表明,机械镀锌镀层中的锌粉颗粒以散乱密堆的方式结合,形层过程不发生结晶现象;研究建立了机械镀无结晶镀层的最密填充理论模型,定量求得了镀层的孔隙率.     

机械镀锌-锰、锌-铝-锰合金工艺及镀层的耐蚀性能

为了获得性能良好的含锰合金镀层,以机械镀锌和机械镀锌-铝工艺为基础,通过调整活化剂和促进剂的种类及用量,开发了机械镀锌-锰合金工艺.利用该工艺可在钢基表面获得不同配比的锌-锰及锌-铝-锰合金镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验及全浸加速腐蚀试验,并与机械镀锌层进行了对比.结果表明,各种配比的锌-锰合金镀层的耐蚀性能优于机械镀锌层,且其耐蚀性随着锰含量的增加而增加;锌-铝-锰合金镀层的耐蚀性能比镀锌层提高数十倍.     

钢基热浸镀锌铝合金的研究

为进一步提高镀锌层质量和耐腐蚀能力,通过在传统热浸镀锌中添加少量铝,获得了钢基热镀锌铝合金层。研究了钢基热浸镀锌铝合金镀过程中,助镀剂的组成,镀液温度、浸镀时间、钢基硅含量等因素对镀层厚度的影响,获得了一种耐腐蚀性好,结合力强和光滑的热镀锌铝合金层,该锌铝合金镀层与镀锌层相比,在二氧化硫气氛中的耐腐蚀能力有很大的提高。     

机械镀锌基合金的研究现状及展望

机械镀已由传统的机械镀锌发展到镀锌基复合层.介绍了机械镀工艺在金属镀锌基合金方面的应用现状,简介了机械镀锌基合金层机理;综述了目前机械镀锌基合金工艺的研究现状及进展,重点概括了锌基复合镀层的种类及结构,并对机械镀锌基合金的发展进行了展望.     

锌粉特性对机械镀锌层性能的影响

通过OLYMPUS-GX51型光学显微镜进行机械镀层金相组织检测和厚度测量、划线和划格试验及按GB/T 3091-2001 要求的硫酸铜溶液腐蚀试验,研究了锌粉粒度及形状对机械镀锌层性能的影响.试验表明:在相同机械镀锌工艺规范下,320目颗粒状锌粉镀层颗粒粗大且不均匀,厚度范围33～55 mm,500目颗粒状锌粉镀层不及500目片状锌粉镀层致密,厚度范围45～58 mm,500目片状锌粉镀层最致密颗粒分布也最均匀,厚度范围33～41 mm; 320目颗粒状锌粉、500目颗粒状锌粉、500目片状锌粉机械镀锌层与钢铁基体之间附着强度均达到有关国家标准;均匀性均达到GB/T 3091-2001要求;锌粉粒度越小对应其镀层耐蚀性及均匀性也越好;在相同粒度尺寸下(500目锌粉),片状锌粉比粒状锌粉的镀层具有更好的耐腐性.     

机械镀锌锡铝合金工艺及应用

研究了机械镀锌锡铝合金工艺及应用。研究表明：机械镀锌合金的抗蚀性优于电镀锌层，镀层与基体结合力良好，镀覆工艺不会使基材产生氢脆。     

机械镀锌锡合金工艺及应用

研究了机械镀锌锡铝合金工艺及应用。研究表明：机械镀锌合金的抗蚀性优于电镀锌层，镀层与基体结合力良好，镀覆工艺不会使基材产生氢脆。     

机械镀锌中强化时间对锌镀层性能的影响

为了掌握机械镀锌中强化时间对镀锌层的影响,分别设置了4种机械镀锌的强化时间(0,5,15,60 min),制备了4种镀层.采用体视显微镜、表面洛氏硬度计研究了强化时间对锌镀层平整度、硬度的影响,采用重量法和铁试剂法分析了强化时间对锌镀层致密度和孔隙率的影响,采用XRD技术研究了强化时间对锌镀层物相组成的影响,采用中性盐雾试验研究了强化时间对锌镀层耐腐蚀性的影响.结果表明:在机械镀锌中随着强化时间的增加,锌镀层的平整度、致密度有所提高,硬度有所增加;强化时间对锌镀层的孔隙率、物相组成和耐蚀性没有影响.     

热处理机械镀锌层的性能研究

为了探究热处理机械镀锌层的性能,采用机械镀锌工艺在钢铁基体上获得纯锌镀层,并通过对机械镀锌层的热处理制备了机械镀渗锌层。采用划格法测定渗层与基体的结合强度,采用扫描电镜及附带的能谱仪观察分析了渗层的组织结构及成分,采用电化学试验和全浸试验分析了渗层耐腐蚀性能。结果表明:机械镀渗锌层与基体的结合强度良好,镀渗层组织依次为2种形态的δ相层和Γ相层,耐腐蚀性能与机械镀锌层相比得到了较大提升,与真空渗锌层相近。     

热浸镀锌浴中的Ni,Sb对合金镀层组织的影响

Ni,Sb对热浸镀锌层组织及性能有较大影响,但两者的共同作用对热浸镀锌合金层组织的影响尚不清楚。为了在获得美丽锌花的同时获得合适厚度的热浸镀锌合金层,配制了11种锌浴对Q235钢热浸镀锌。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法研究了锌浴中Ni,Sb的共同作用对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:单独向锌浴中添加Sb不能有效降低Q235钢热浸镀锌合金层的厚度,同时加入Ni和Sb,两者共同作用可以减缓热浸镀锌过程中的Fe-Zn反应速度,降低镀层厚度;同时添加0.05%Sb和0.4%Ni可获得理想厚度的镀层。     

脉冲电沉积RE-Ni-W-B-PTFE-Al2 O3复合镀层性能的研究

高性能复合镀层具有优良的耐磨、耐蚀性能,能满足工业生产对材料性能的要求.研究了脉冲电沉积RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层的成分、形貌及性能.结果表明:脉冲电流及Al2O3固体颗粒能明显提高RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层中W和B的含量;与直流电沉积相比,脉冲电沉积RE-Ni-W-B复合镀层的表面裂纹已明显减小,但裂纹仍存在,当Al2O3耐磨颗粒及PTFE减摩微粒嵌入RE-Ni-W-B复合镀层中以后,在SEM 400倍下观察,RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3镀层已不存在裂纹, 而且镀液中Al2O3颗粒含量越多,晶粒就越细;此外,研究表明,镀液中Al2O3颗粒含量增加, RE-Ni-W-B-PTFE-Al2O3复合镀层镀态硬度增加,磨损率降低.     

电弧离子镀Ti(CxN1-x)薄膜的结构和力学性能研究

利用电弧离子镀设备，沉积了不同C、N比的Ti(CxN1-x)薄膜，研究了C含量对Ti(CxN1-x)薄膜的结构（相结构、择优取向及晶格常数）及力学性能（硬度、膜基结合强度及抗磨损性能）的影响。结果表明，复合镀层的C、N比随CH4、H2流量之比而变化，但原子百分数之和基本不变（约46.5%)。复合镀层结构致密，与基体结合良好，抗磨和切削性能优于TiC和TiN镀层。     

AZ91D镁合金阴极电泳漆改性前后的膜层性能

为了提高AZ91D镁合金磷化-阴极电泳层的耐蚀性能,采用分散的纳米SiO2改性阴极电泳漆。结果表明:改性后的漆膜表面有较均匀的小突起,有利于提高其与基体的附着力、漆膜的硬度及抗冲击性能;改性后的漆膜耐蚀性明显优于未改性漆膜。     

预镀镍对化学镀Ni-P-PTFE复合涂层结构和性能的影响

本文研究了预镀镍过程中不同电流密度和不同沉积时间下形成的预镀镍层对Ni-PPTFE(Poly tetra fluoro ethylene)复合涂层的微观结构和力学性能的影响。首先对304不锈钢基体进行合理的前处理,然后在基体上闪镀一层镍,最后在基体上进行化学镀Ni-P-PTFE复合涂层。通过控制预镀镍过程中的电流密度和沉积时间,利用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、WS-2005涂层自动划痕仪、HSR-2M摩擦磨损试验机对复合涂层的微观结构和力学性能进行了表征。结果表明:不同电流密度和不同沉积时间下形成的预镀镍层对Ni-P-PTFE复合涂层的微观组织、涂层硬度、结合力和摩擦系数都具有较大的影响。当电流密度为3.3A/dm~2,沉积时间为6min时,NiP-PTFE复合涂层的综合性能最佳,复合涂层的表面光滑均匀,其硬度和结合强度分别达到3.874GPa和27.45N,表面摩擦系数为0.145。     

钼铜合金表面金镀层的制备及耐高温与焊接性能

为提高钼铜合金表面金镀层的耐高温性与焊接性能,采用置换镀及化学粗化及化学镀镍、最后氰化镀金的方式,在钼铜合金表面制备了金镀层。采用扫描电镜能谱仪分析了镀层形貌及成分,采用金锡焊接的方式测试其焊接性能,按GJB 1941-94考察了其耐高温性能。结果表明:置换镀方式实现了钼铜合金基材界面处元素Mo及元素Cu化学性质的均一性,避免了因化学活性不同所导致的沉积晶体内应力过大的问题;化学粗化增大了钼铜合金基材界面处的比表面积,增加了镀层与钼铜合金基材界面处"机械咬合点"数量,提高了镀层与钼铜合金基材的结合强度。钼铜合金基材表面所得金镀层耐高温性能≥350℃,焊接后空洞率≤30%,满足焊接技术指标要求。     

机械镀Zn-Sn合金镀层锡还原沉积法工艺研究

为丰富和发展机械镀合金化镀层沉积方法及制备工艺,在机械镀Zn-Sn合金镀层工艺过程中,采用还原沉积活化剂替代金属锡粉,在复合的活化液作用下,锌粉以吸附沉积为主,锡的添加以还原沉积为主的镀层形成环境,可以在钢铁制品表面上形成机械镀Zn-25%Sn合金镀层.镀层性能测试结果表明:由于不使用金属锡粉作为原料,镀层中无粗大锡粉颗粒;在同样的运动和冲击条件下,还原沉积工艺方法使得机械镀Zn-25%Sn合金镀层的形成过程向着致密化和平整化的方向改变,得到的镀层平整、光亮、均匀性好,同时也有利于提高有色金属的使用率,降低生产成本.     

机械镀技术的现状及发展

近30多年来,机械镀技术取得了较大的发展,但相比于传统的电镀、热浸镀、热喷涂等技术,机械镀的工艺原理尚不成熟、工艺控制尚不精确、镀种较为单一、应用推广较为缓慢。鉴于此,从机械镀定义、工艺流程、镀层特征、工艺设备、成层过程金属粉末的吸附沉积、镀层组织结构、镀层的结合机制、镀层的致密化、机械镀的应用等方面全面评述了目前机械镀技术的研究现状及应用情况,并指出了机械镀锌与其他金属机械镀和粉末成型技术嫁接存在的实际问题,提出了今后机械镀机理研究的关键问题,以期促进机械镀技术及相关工艺的快速、良性发展。     

Electromagnetic shielding effectiveness and mechanical property of polymer–matrix composites containing metallized conductive porous flake-shaped diatomite

The porous flake-shaped diatomite particles with different micropores diameter were used as forming templates for the fabrication of the conductive core–shell functional fillers by electroless silver plating. The surface morphologies and phase structures of the surface coatings onto diatomite particles with different micropores diameter were evaluated. The effects of micropores diameter on electrical resistivity, electromagnetic shielding effectiveness and mechanical property of polymer–matrix composites containing silver-coated diatomite particles were also investigated in detail. The results show that the micropores onto initial diatomite particles after plating are completely covered with the coating, while the micropores onto diatomite particles with expanding pores are still visible. The expanding micropores onto diatomite particles in certain size range have less impact on the phase structures, electrical resistivity and electromagnetic shielding effectiveness. However, the mechanical properties of composites are improved significantly after expanding micropores by HF acid corrosion.     

基于超弹性特性的SMA复合材料层合板低速冲击损伤数值模拟方法

基于ABAQUS有限元软件结合VC++6.0程序设计,建立了含不同铺层角度、不同排列密度形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料层合板有限元模型。将基于Brinson本构模型的SMA分段线性超弹性模型以及判断复合材料层内失效的三维HASHIN失效准则编译至ABAQUS/VUMAT子程序,使用界面单元模拟复合材料层间区域,建立了SMA复合材料层合板的低速冲击损伤及冲击后剩余强度数值模拟方法。对比了不含SMA纤维层合板、含SMA纤维层合板、含普通金属丝层合板在不同冲击能量下的损伤响应。进一步分析了SMA纤维体积分数和直径变化对冲击响应的影响。冲击后剩余压缩强度模拟结果表明:冲击能量为16J时,含体积分数25%、直径0.5mm的SMA纤维层合板的冲击后剩余压缩强度相比不含SMA纤维层合板提高5.78%、相比含普通金属丝层合板提高4.69%。随着SMA纤维体积分数提高,层合板的抗低速冲击能力增强,当体积分数一定时,较细的(0.3mm)SMA纤维比粗的(0.6mm)SMA纤维对层合板的抗低速冲击能力增强效果更好。