Ni-P/纳米SiC复合镀层的电化学行为及耐蚀性能

为了深入研究纳米SiC对Ni-P电镀层在NaCl溶液中的电化学行为的影响,电沉积制备了Ni-P/纳米SiC复合镀层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了镀层的微观形貌,利用动电位极化曲线和交流阻抗技术研究了Ni-P/纳米SiC复合镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:经过24 h浸泡,非晶Ni-P镀层和Ni-P/SiC2复合镀层在3.5%NaCl溶液中具有较高的电荷转移电阻,表现较好的耐蚀性;Ni-P/SiC20复合镀层在NaCl溶液中随着浸泡时间的延长,Nyquist谱半圆弧减小,因而镀层耐蚀性较差。     

三价铬超声-脉冲电沉积Cr/SiC纳米复合镀层

利用超声-脉冲电沉积法,在三价铬镀液中,添加羧酸盐-尿素配合剂和SiC纳米颗粒,制备了Cr/SiC复合镀层。研究了超声-脉冲工艺参数对纳米SiC复合量、镀层厚度的影响。利用电化学法分析了超声波对三价铬电沉积Cr/SiC复合镀层的电化学行为。结果表明,超声-脉冲作用均有利于基质金属铬的电沉积,从而提高镀层厚度及SiC复合量。利用SEM、XRD、和EDS分别对Cr/SiC复合镀层的表面形貌、微观结构和组成等进行表征。结果表明,采用该技术可制备厚度为13.5μm、SiC含量为5.5%的Cr/SiC纳米复合镀层。     

n-SiO2/Ni电刷镀复合镀层的组织结构和沉积机理

用SEM和TEM分析了n-SiO2／Ni复合刷镀层的表面形貌和微观组织结构，测定了n-SiO2在快镍刷镀液中的表面Zeta电位和粒度分布，研究了这些因素对复合沉积过程和对镀层组织的影响．结果表明：刷镀液中n-SiO2粒径的分布较广，镀层中n-SiO2粒径在数十纳米范围内；刷镀液中纳米颗粒的粒度越小，刷镀层组织越细小、均匀，结合越致密，而且刷笔运动及溶液对流等因素对进入刷镀层的纳米颗粒粒径有一定选择效应n-SiO2／Ni体系复合共沉积的机理属于力学机理。     

n-Al2O3/Ni电刷镀复合镀层组织与沉积机理

测定了n-Al2O3颗粒在快镍刷镀液中的粒径分布、Zeta电位等表面性质，用SEM和TEM测定了n-Al2O3／Ni复合刷镀层表面形貌、镀层微观组织结构并进行了表面能谱分析，得到了n-Al2O3在镀层中的分布、状态；分析了纳米颗粒表面性质对上述因素的影响。实验结果表明纳米颗粒在镀液中荷负电，其粒径分布较广；镀层中n-Al2O3呈弥散分布，粒径在数十纳米范围。纳米颗粒在镀液中粒度分布越小，刷镀层晶粒越细，刷笔运动及溶液对流等因素对进入刷镀层的纳米颗粒粒径有一定选择效应。在上述结果基础上推测n-A12O3/Ni体系复合共沉积机理应是以力学机理为主。     

Ni-Co/纳米ZrO_2复合材料的电化学行为及摩擦磨损性能

通过超声辅助电沉积的方法,在加入粒径为50nm的ZrO_2粉体的氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co/纳米ZrO_2复合镀层。利用电化学方法(线性扫描伏安法、循环伏安法)对沉积动力学进行分析。通过XRD,SEM和EDS分别对复合镀层的微观结构、表面形貌和相组成等进行表征。同时,对镀层进行了纳米压痕测试和旋转摩擦测试。结果表明,Co~(2+)的电沉积行为遵循3D"成核/生长"机制,合金共沉积电位为-0.72V,复合共沉积电位为-0.70V。ZrO_2纳米粒子的加入降低了体系的极化度,使得电极过程更容易进行。纳米ZrO_2的添加量为15g/L时,镀层硬度、弹性模量以及硬模比分别为6.13GPa,291GPa和0.026;摩擦因数为0.3273,磨损量为0.55×10~(-5)g/m,分别为Ni/Co合金的3/4和1/2,超声和纳米粒子的协同作用能够明显改善镀层的力学性能。     

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。     

碱性和酸性体系对电沉积Pb-PANI-WC复合镀层性能的影响

为了寻找理想的电极材料,简化制备工序,采用2种不同组成的镀液(碱性、酸性),利用复合电沉积的方法在钛基材上制备出一种新型的Pb-PANI-WC复合镀层;分析了2种镀液体系对Pb-PANI-WC复合镀层的电化学性能、外观形貌、相组成的影响,并与铅银合金镀层和碱性体系纯铅镀层进行了比较。通过电化学性能测试结果对比可知:2种Pb-PANI-WC复合镀层的电化学性能均优于铅银合金和碱性纯铅镀层;与碱性纯铅镀层相比,复合电沉积制备的复合镀层具有较好的电催化活性、耐蚀性,较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,加速试验寿命更长,并且碱性镀液制备的复合镀层性能最佳。     

纳米TiO_2对硼酸镁晶须增强镁基复合材料表面Ni-P化学镀层形貌及耐蚀性能的影响

目前,对镁基复合材料表面能否得到耐蚀性优良的Ni-P-Ti O2复合镀层研究不多。为了提高镁基复合材料的耐蚀性,在硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料表面制备了Ni-P化学镀层和Ni-P-纳米Ti O2复合化学镀层。采用扫描电镜(SEM)观察镀层表面形貌,用电化学方法研究了镀层的电化学性能,并分析了添加纳米Ti O2对镀层耐蚀性的影响。结果表明:施镀2 h后,Ni-P-Ti O2镀层厚度约为12μm;与Ni-P镀层相比,纳米Ti O2颗粒的加入细化了镀层晶粒,同时造成了镀层疏松,镀液中Ti O2浓度为2 g/L时得到的复合镀层的自腐蚀电位为-0.8 V,耐蚀性降低,但仍对基体有保护作用。     

铸态镁合金Ni-P-纳米TiO_2化学复合镀的初始沉积机理

采用功能性复合镀层是解决镁合金耐蚀性差的重要方法,可有效扩展镁合金的用途,初始沉积机理的研究对复合镀工艺的优化设计具有重要意义.采用金相观察(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等方法研究了铸态AZ70镁合金化学复合镀Ni-P-纳米TiO2合金的初始沉积特点.结果表明:因为镁合金不具有催化活性,镍的初始沉积过程分为3个阶段:最先是电化学机制占主导地位,是由于镁合金中β相和α相存在电位差,在镀液中形成了微型原电池所引起;其次是电化学机制和次磷酸盐的还原作用机制并存,并由电化学机制占主导地位逐步过渡到以次磷酸盐的还原作用机制占主导地位;最后,当施镀50 s左右时,则完全转为次磷酸盐的还原作用机制.纳米TiO2粒子的沉积过程相对简单,分为2个阶段:最先Ti0:粒子由于电化学吸引择优在α相上沉积,施镀50 s左右,当基体被复合镀层覆盖后,TiO2粒子的沉积没有位置取向.     

书讯：——《电沉积纳米晶材料技术》

本书由屠振密教授主编,国防工业出版社2008年5月出版。 本书主要内容包括：电沉积纳米晶概述;电沉积纳米材料的制备方法及原理;电沉积单金属纳米晶及其纳米复合镀层的制取方法、特性及应用;电沉积纳米合金及其纳米复合镀层的制取方法、特性及应用。其重点主要介绍电沉积技术制备单金属、合金及复合镀层等纳米材料的方法、镀液性能、镀层的微观结构和特性以及应用和发展。     

Ni-P-纳米TiO2(溶胶)化学复合镀及镀层防腐蚀性能研究

为了改善Ni-P-纳米TiO2化学复合镀镀层的耐腐蚀性能和沉积速度,采用失重腐蚀法、磁力测厚仪和电化学方法,研究了工艺、配位剂、纳米TiO2溶胶含量对Ni-P-TiO2（溶胶）纳米化学复合镀镀层的沉积速度、腐蚀速率、孔蚀电位的影响,得出其较优工艺配方为：25.0g／L硫酸镍、25．0g/L次磷酸钠、15．0g/L乙酸钠、15．0g／L硼酸,1h,pH值5．5～6．5,80℃,100r／min,12.5mL／L纳米TiO2溶胶。此外,研究显示可用配位剂硼酸代替传统的乳酸。结果表明,在盐腐蚀介质中,Ni-P-纳米TiO2（溶胶）镀层的耐腐蚀性能比Ni-P镀层提高10多倍,在碱性腐蚀介质中提高约1倍,而在酸性介质中耐蚀性比Ni-P镀层略差。     

纳米二氧化锆对制备PbO2-CeO2-ZrO2复合阳极材料的影响

通过复合电沉积的方法制备新型三价铬镀铬用PbO2-CeO2-ZrO2惰性阳极材料,采用电化学方法测试分析电极材料的沉积机理、耐蚀性和催化活性;利用扫描电镜和能谱观察电极材料的微观形貌和元素含量。结果表明:镀层的沉积符合Johnson机理,PbO2的沉积过程非常稳定;ZrO2浓度为20g/L制备的复合惰性阳极材料耐蚀性好,催化活性高;ZrO2的加入对镀层的微观形貌影响不明显,随镀液中ZrO2浓度增大,镀层中CeO2的含量总体稳定,ZrO2的含量呈现先增大后减小的趋势。     

还原氧化石墨烯对Ni-P化学镀层的组织结构和性能的影响

目前将还原氧化石墨烯(RGO)相关的复合材料用于低碳钢复合镀防护的研究较少.在Q235钢上进行Ni-P-还原氧化石墨烯(RGO)化学复合镀,利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计分析了不同RGO添加量对Ni-P-RGO复合镀层的晶体结构、表面形貌和硬度的影响,通过全腐蚀浸泡试验测试Ni-P-RGO复合镀层的腐蚀速率,通过极化曲线和电化学阻抗谱研究Ni-P-RGO复合镀层在3.5％ NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果 表明,Ni-P-RGO复合镀层为非晶结构.硬度测试、全腐蚀浸泡、极化曲线和电化学阻抗谱结果表明,RGO添加量为60 mg/L时镀层的硬度最高、耐腐蚀性能最好.     

电泳-电沉积Ni-Al2O3纳米复合层的微观结构及性能

为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层.用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响.结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高.镀层中微粒体积分数约为30％时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异.     

Ni-P基化学复合镀的研究与应用

综述了Ni-P基化学复合镀的研究概况,包括微米和纳米化学复合镀、镀层形成机理、工艺因素对镀层形成的影响、镀后热处理和镀层的组织结构性能,介绍了Ni-P基化学复合镀的应用情况,并对其发展进行了展望.     

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.     

电刷镀Ni-CNTs/PTFE纳米复合镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

再制造工程中很多表面镀层要求具有优异的摩擦磨损与耐腐蚀性能,利用纳米电刷镀技术在45钢基材上制备NiCNTs、Ni-CNTs/PTFE、Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层。采用XRD和SEM观察电刷镀复合镀层表面相结构和微观形貌,采用球盘式摩擦磨损试验机测试其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,采用动电位极化曲线研究其在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层耐磨性能最优,其次为Ni-CNTs/PTFE、Ni-CNTs复合镀层,均强于纯镍镀层;当CNTs质量浓度分别为1.5g/L和1.0g/L时,Ni-CNTs复合镀层分别表现出最优的摩擦磨损性能和最佳的耐腐蚀性能,Ni-WC/PTFE-CNTs、Ni-CNTs/PTFE复合镀层次之。纯镍镀层和Ni-CNTs复合镀层的磨损机制是粘着磨损,Ni-CNTs/PTFE复合镀层的磨损机制主要是粘着磨损,其次为磨粒磨损,Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层的磨损机制主要是磨粒磨损和接触疲劳磨损。     

Ni-P-TiO2纳米复合镀层的制备及性能研究

用化学沉积方法制备了Ni-P-TiO2纳米复合镀层,通过XRD、SEM、TEM和EDS对纳米复合镀层进行了表征,分析了在3.5%NaCl溶液中TiO2纳米颗粒浓度对纳米复合镀层的耐蚀性能影响,研究了热处理温度对复合镀层显微硬度的影响.结果表明:所得复合镀层中纳米粒子的复合量可达到11.33%;在3.5%NaCl溶液中,当TiO2浓度为8g/L时复合镀层腐蚀电位最高,耐蚀性能最好;在镀态或热处理后,复合镀层的硬度都明显高于Ni-P合金镀层,且经过400℃热处理后,复合镀层的硬度高达Hv1160.     

纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀层的制备及其摩擦学性能

为了获得摩擦学性能优良的镀层,在20#钢基材上实施了纳米Al_2O_3-Ni-P化学复合镀,采用正交试验法优选了镀液配方,研究了镀液中纳米Al_2O_3含量、镀液温度对复合镀层显微硬度、摩擦和磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对复合镀层表面形貌进行观察。结果表明,镀液中纳米Al_2O_3含量是影响复合镀层硬度和耐磨性能最主要因素。纳米Al_2O_3能有效改善Ni-P合金镀层结构,在镀层中分布较均匀,使复合镀层硬度和耐磨性能明显提高。当纳米Al_2O_3含量为6 g/L时,纳米粒子在复合镀层中分布致密、均匀,复合镀层硬度和耐磨性最佳,与基材20#钢结合性较好。镀液温度对复合镀层硬度和耐磨性能有一定影响,最佳镀液温度为85℃,此时复合镀层硬度和耐磨性较好。     

Ti/Pb-WC复合镀电流密度对镀层性能的影响

为了寻找理想的电催化电极及减少制备工序,采用复合电沉积方法在钛基材上制备了Pb-WC镀层.采用SEM、电化学测试等对纯铅层及Pb-WC镀层的表面形貌、元素组成及电化学性能进行了对比研究,分析了电流密度对沉积速率以及镀液中WC浓度对镀层中WC含量的影响.结果表明:电流密度为4 A/dm2,镀液中WC的浓度为30 g/L时...