稀土在复合电镀中的应用

研究了稀土对复合电镀工艺及性能的影响，结果表明，添加适量的稀土能显著地提高复合镀层中ＳｉＣ微粒的含量，镀层硬度和耐磨性。     

耐磨Ni-Al2O3复合镀层组成机理及性能研究

在纯铜板上制备Ni-Al2O3 纳米复合镀层,并通过SEM观察了Ni-Al2O3复合镀层的表面形貌结构及微粒分布状态,并对镀层进行X-射线衍射分析和利用HXD-1000显微硬度计测量镀层微区硬度.结果表明Ni-Al2O3复合镀层有完全不同于纯镍镀层的组成结构,Al2O3颗粒的加入能够有效的阻碍镍晶粒的长大,且在颗粒附近复合镀层的硬度比纯镍的硬度成倍地提高.Al2O3颗粒越细小这种作用越明显.     

20CrMnTi钢碳氮复合强化层的制备与性能北大核心CSCD

采用真空脉冲先渗碳后渗氮、真空脉冲感应渗氮、等离子渗氮等方法在20CrMnTi钢表面制备碳氮复合强化层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和显微硬度计等分析了改性层的物相、组织结构、截面元素分布、致密性和显微硬度梯度。结果表明:真空脉冲先渗碳后渗氮能够获得平缓的硬度梯度;真空脉冲感应渗氮1 h就能够制备出35μm左右的渗氮层,大大的缩短了渗氮时间;先渗碳再离子渗氮工艺能获得50μm左右硬度值高和致密性好的渗氮层,次表层为回火马氏体组织,其渗层深度和氮元素相对含量几乎是单一离子渗氮的两倍。     

稀土对碳钢表面纳米TiO_2化学复合镀性能的影响北大核心CSCD

采用化学镀的方法,将含轻稀土Pr的硫酸镨和含重稀土Y的硫酸钇加入Ni-P合金掺杂纳米TiO_2酸性复合化学镀中以提高碳钢表面的整体性能。通过计算、化学及仪器分析法,借助紫外分光光度仪、显微硬度仪、扫描电镜、X射线荧光衍射、能量弥散X射线谱、电化学工作站进行分析,研究了稀土对沉积速率、纳米TiO_2在镀液中的分散性和复合镀层性能的影响。结果表明:添加一定质量浓度的稀土元素,能够提高沉积速率及纳米TiO_2在复合镀液及镀层的分散性,增加复合镀层的显微硬度和耐蚀性,并且使得复合镀层中P和Ti含量略有增加且仍为非晶态结构,细化了晶粒。添加重稀土Y比添加轻稀土Pr性能更优,最优添加稀土Y的质量浓度为10 mg/L。     

抛光轮耐磨复合镀层制备及其性能研究

以不锈钢为基体材料,Ni-W-P为基质合金,添加耐磨微粒碳化硅(SiC)和六方氮化硼(-αBN)固体润滑微粒,在抛光轮工作面镀制Ni-W-P/SiC BN多元复合镀层。该工艺得到的Ni-W-P/SiC BN多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好、耐蚀性优良。经过相同次数磨损试验,Ni-W-P/SiC BN热处理镀层的耐磨性能是0Cr18Ni9Ti不锈钢的5.22倍。     

结晶器铜板表面耐磨纳米复合镀层的制备及性能

目的提高连铸坯质量,延长结晶器的服役时间,节约铜资源。方法采用纳米复合镀技术在结晶器铜板表面制备了Ni/Al_2O_3纳米复合镀层,并通过扫描电镜(SEM)观察了复合镀层表面形貌。采用单因素变量法研究了镀液中纳米Al_2O_3添加量、阴极电流密度及镀液温度等对纳米复合镀层显微硬度的影响。对结晶器铜板表面的纯Ni镀层和纳米复合镀层进行了摩擦磨损实验。结果在结晶器铜板表面制备出了高硬度、耐磨损的纳米复合镀层。随着镀液中纳米颗粒添加量的增加,镀层的硬度先升高后降低,且当纳米颗粒添加量为40 g/L时,复合镀层的显微硬度达到最大值384HV。因镀液中纳米颗粒的存在,随着电流密度和镀液温度的变化,纳米复合镀层的硬度变化不大。在相同的摩擦磨损条件下,纳米复合镀层和纯Ni镀层的摩擦系数分别约为0.41和0.7,纳米复合镀层的磨损量约为纯Ni镀层的1/2。结论在Ni基镀层中加入纳米Al_2O_3材料,能显著地提高复合镀层的硬度、耐磨损性能。     

热处理工艺对Ni—P—Cr2O3化学复合镀层组织与性能的影响

研究了热处理工艺对Ｎｉ－Ｐ－Ｃｒ２Ｏ３化学复合镀层组织与性能的影响。结果表明,复合镀层经４００℃×１ｈ处理后显微硬度最高。经６００℃×１ｈ处理具有较佳的耐磨性。经８００℃×１ｈ处理后仍具有较高的硬度和耐磨性,同时也具有良好的耐蚀     

热处理对Ni-TiN纳米复合镀层结构和性能的影响

目的进一步提高脉冲-超声电沉积Ni-TiN纳米复合镀层的显微硬度,改善镀层的耐磨性。方法利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损仪器,对经200~600℃热处理后Ni-TiN纳米复合镀层的表面形貌、内部组织结构、显微硬度和磨损性能进行检测,研究了热处理方式对复合镀层的表面形貌、晶相组织、显微硬度和耐磨性的影响。结果经300℃保温1.5 h后的镀层表面最为平整和光滑。同时镀层开始实现非晶态向晶态演变,并且镀层硬度最高,其值高达815HV。随热处理温度的升高,镀层晶粒变大,表面平整度降低。经600℃热处理,保温1.5h后,镀层的耐磨性最佳,磨损量仅为13.2 mg。结论经热处理之后,镀层硬度得到一定程度的提高,主要是TiN纳米粒子起到弥散和细晶强化作用。耐磨性得到有效改善,主要是由于镀层韧性、镀层和基体间的结合力得到提高,镀层形成一层致密的氧化膜的原因。     

不同Al2O3粒径复合镀层的耐磨性能

用化学镀的方法制备了不同粒径的镍-钨-磷/Al2O3复合镀层,研究了热处理温度对镀层硬度和磨损性能的影响,并将含有50 nm、500 nm、1～3 μm Al2O3粒径的复合镀层的性能进行对比.结果表明:含有50 nm Al2O3粒径的复合镀层具有更高的硬度和耐磨性,经400 ℃处理后的镀层耐磨性最好.     

热氧化对TA2耐磨和耐蚀性能的影响

选取TA2工业纯钛为研究对象进行热氧化处理,研究热氧化处理后试样表层物相构成、显微硬度、耐磨性和在浓盐酸中的耐腐蚀性。结果表明,热氧化后TA2表面形成了金红石型TiO2氧化膜,TiO2氧化层厚度随热氧化温度升高而增加;表层显微硬度随热氧化温度升高而提高。热氧化使TA2耐磨性和在36%～38%浓盐酸中耐腐蚀性明显改善,其中700℃为改善TA2耐磨性和耐蚀性的最佳热氧化工艺。     

激光熔覆Ni-Al2O3复合涂层的微观结构与耐腐蚀性能研究

目的 解决Cr-Ni系不锈钢在重腐蚀工业环境中本体耐腐蚀性能不足的问题。方法 采用激光熔覆技术制备Ni-Al2O3复合涂层,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪(EDS)和显微硬度计、电化学工作站等技术研究所制备涂层的微观结构、相组成和元素分布,分析Al2O3含量对复合涂层形貌、显微硬度和耐腐蚀性能的影响规律。结果 复合涂层组织均匀、无明显缺陷,与基体之间存在明显的冶金结合区,沿着该复合涂层深度方向的微观结构依次呈现为胞状晶、定向生长的柱状晶及细小的等轴晶,物相则由均匀分布于复合涂层顶部的Al2O3颗粒和金属间化合物(Fe-Ni、Fe-Ni-Cr固溶体)构成。随着Al2O3含量的增大,复合涂层的显微硬度呈先增大后减小的趋势,腐蚀电位呈先增大后减小的趋势,而失重腐蚀速率和腐蚀电流密度呈先减小后增大的趋势,涂层的耐腐蚀性能呈先增强后减弱的趋势。在Ni-x%Al2O3(x为0、0.15、0.25、0.35,质量分数)复合涂层中,Ni-25%Al2O3复合涂层具有较高的显微硬度和良好的耐腐蚀性能,该涂层的显微硬度达到1 026.3HV,腐蚀失重速率为0.15 mg/(cm².h),腐蚀电压和腐蚀电流密度分别为–326.6 mV和38.6 µA/cm²。当继续增加Al2O3的含量时,气孔和裂纹等缺陷开始增多,复合涂层的显微硬度和耐腐蚀性能均呈现下降趋势。研究表明,Ni-x%Al2O3(x≤25)复合涂层的显微硬度和耐腐蚀性能的变化由细晶强化、固溶强化和颗粒强化协同作用所致。结论 激光熔覆Ni-25%Al2O3复合涂层具有较高的硬度和良好的耐腐蚀性,可以有效防护Cr-Ni系不锈钢,提高重腐蚀工业环境下机械零件的耐蚀性和使役寿命。     

电泳-电沉积 Ni-金刚石复合镀层及其耐磨性能研究

先采用电泳技术在铜基体表面沉积均匀、致密的金刚石微粒,再将已覆盖有金刚石微粒的基体放入电镀液中进行电沉积金属镍,获得了金刚石质量分数约为48%且分布均匀的Ni-金刚石复合镀层。与纯镍镀层进行磨损试验对比,发现制备的Ni-金刚石复合镀层磨痕较浅,磨损量较小,其对磨件的磨损体积约为纯镍镀层对磨件的17倍,表明此两步沉积工艺制备的复合镀层具有良好的耐磨性能。     

搅拌速率对银-石墨复合镀层耐蚀性和耐磨性的影响

采用电沉积法在纯铜基体上制备了银-石墨复合镀层,研究了镀液搅拌速率对银-石墨复合镀层耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明:随着搅拌速率的增大,复合镀层中石墨的含量先增大后减小,自腐蚀电流密度和自腐蚀电位呈现先增大后减小的趋势,但整体变化幅度不大;搅拌速率为320~920r/min时,随着搅拌速率的增大,复合镀层摩擦因数增大,磨损率增大。考虑到工业生产要求,最佳搅拌速率为420r/min,此时制备的复合镀层的磨损率可低至8.13×10~(-14) m~3/(N·m)。     

纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层耐磨耐蚀性能研究

采用双阴极等离子溅射技术在TC4合金表面制备了纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层。利用XRD、SEM和TEM研究了复合涂层的微观组织特征,利用纳米压入和声发射划痕仪考察了复合涂层的硬度、弹性模量以及涂层与基体的结合力。结果表明：纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层由外层厚度为7 μm的NiSi2沉积层和其下3 μm厚的Ti5Si3扩散层组成,沉积层的平均晶粒尺寸约为40 nm,而扩散层的平均晶粒尺寸约为70 nm,且存在大量的栅栏状孪晶。纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层硬度呈梯度分布,与基体具有较高的结合强度,其结合力为49 N。纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层的比磨损率较TC4合金降低一个数量级以上,且对载荷和温度不具敏感性。与TC4合金相比,纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层的腐蚀电流密度降低了两个数量级,且具有更大的容抗弧值     

电刷镀WC_p/Ni复合镀层组织与磨损特性

采用电刷镀技术制备了含有微米WC/Ni复合镀层,分析了该复合镀层的微观组织,测试了该镀层的显微硬度和摩擦磨损性能,研究了微米颗粒沉积量对镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着镀液中WC颗粒含量的增加,复合镀层的组织趋于细化,WC/Ni复合镀层较快镍镀层具有更高的显微硬度和良好的耐磨性,含量在30 g/L时达到最大。     

钢基镍磷合金PTFE复合涂层耐磨耐蚀性能研究

目的 研究钢基镍磷合金PTFE复合涂层的耐磨性能及耐蚀作用机理.方法 在钢基材料表面制备镍磷合金镀层,采用电化学蚀刻技术在镀层表面形成纳米多孔结构,并经PTFE复合改性处理,制备了耐磨耐蚀的复合涂层.采用扫描电子显微镜对钢基镍磷合金PTFE复合涂层的微观形貌进行了表征,分别采用球盘式磨损、电化学试验评价了复合涂层的耐磨...     

电刷镀WCp/Ni复合镀层组织与磨损特性

采用电刷镀技术制备了含有微米WC/Ni复合镀层,分析了该复合镀层的微观组织,测试了该镀层的显微硬度和摩擦磨损性能,研究了微米颗粒沉积量对镀层摩擦磨损性能的影响.结果表明,随着镀液中WC颗粒含量的增加,复合镀层的组织趋于细化,WC/Ni复合镀层较快镍镀层具有更高的显微硬度和良好的耐磨性,含量在30 g/L时达到最大.     

碳纳米管/铅锡复合镀层的腐蚀特征

用复合电沉积方法在黄铜片上制备了碳纳米管/铅锡合金新型减摩复合镀层,对铅锡镀层和碳纳米管/铅锡复合镀层在3.0%(质量分数,下同)HCl、10%NaOH和3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗进行了研究。结果表明,碳纳米管/铅锡复合镀层在以上三种介质中的腐蚀电位均有提高,其中,在3.5%NaCl溶液中提高明显,从-0.592 V(SCE)上升到-0.535 V(SCE);复合镀层有更高的电化学阻抗。碳纳米管的添加能提高铅锡镀层的耐蚀性能。     

Zn-ZrO_2复合镀层的结构与耐蚀性

采用扫描电镜和X射线衍射仪对Zn-ZrO2复合镀层的表面形貌和结构进行分析,并采用浸泡腐蚀试验、电化学阻抗测试法,对纯锌镀层和Zn-ZrO2复合镀层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,加分散剂的Zn-ZrO2复合镀层中ZrO2颗粒粒径约为1μm;在复合镀层XRD谱图中出现了Zr特征峰。从浸泡试验结果得出,在弱酸性、碱性及中性环境中Zn-ZrO2复合镀层耐蚀性优于纯锌镀层,其主要原因是镀层中存在适量的ZrO2颗粒。