铸铝表面制备环保型Ni-P-金刚石化学复合镀层

为提高铸铝表面耐磨耐蚀性能,采用化学复合镀技术在其表面制备环保型Ni-P-金刚石复合镀层,研究了温度及搅拌等关键因素对复合量及显微硬度的影响,对镀层耐磨性及耐蚀性进行了研究,并通过EDX能谱仪分析了镀层组成.结果表明:Ni-P-金刚石化学复合镀层可有效提高铸铝表面耐蚀性及耐磨性,且复合镀层耐磨性显著优于Ni-P镀层,但前者耐蚀性不及后者;温度和搅拌均通过影响金刚石微粒在镀件表面的滞留而对微粒进入镀层产生作用.     

Ni-P金刚石化学复合镀层制备及摩擦磨损性能分析

目的研究不同粒径微米金刚石对Ni-P金刚石化学复合镀层摩擦磨损性能的影响。方法选择出一组优良的Ni-P化学镀工艺参数,在镀液中分别加入不同粒径的金刚石微粒,制备含不同粒径微米级金刚石颗粒的化学复合镀层。用SEM和XRD,观察并分析了不同粒径金刚石对热处理前后Ni-P金刚石化学复合镀层微观形貌和组织结构的影响;通过硬度和摩擦磨损实验,研究了不同粒径金刚石颗粒对复合镀层硬度及摩擦磨损性能的影响。结果制备的复合镀层厚度为30μm左右,金刚石质量分数达到21%~25%,且金刚石均匀分散在Ni-P镀层中。热处理前镀层为非晶结构,经过400℃×2 h的热处理后,镀层晶化为硬度更高的Ni3P。金刚石能提高镀层硬度,其中粒径为9μm的复合镀层硬度最高,达到1261HV。Ni-P金刚石复合镀层的摩擦系数为0.4~0.52,随着金刚石粒径的增大,摩擦系数不断减小。金刚石使镀层的磨损机制发生了变化,随着金刚石粒径的增大,硬质合金球的磨损加剧。结论随着金刚石粒径的增大,镀层硬度增加,摩擦系数减小,耐磨性增大。     

Ni/P金刚石化学复合镀层性能与组织研究

本文研究了金刚石含量、热处理温度、表面活性剂种类等因素对Ni-P-金刚石复合镀层的显微硬度与耐磨性能的影响;采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合镀层的表面形貌及组织结构进行了分析。结果表明:在化学镀层中共沉积金刚石微粉能显著提高镀层的耐磨性;各工艺因素对复合镀层显微硬度与耐磨性的影响程度各不相同,热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响最大;当镀液中金刚石微粉含量为2 g/L、热处理温度400℃、表面活性剂为SHP其含量为1∶15时,复合镀层的耐磨性能最好。与Ni-P化学镀层相比,金刚石复合镀层的耐磨性提高50%。     

纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响

为提高化学镀镀层的耐磨性和耐腐蚀性,采用化学镀制备含不同粒径的纳米金刚石Ni-P-D复合镀层,通过SEM、XRD、摩擦磨损试验、磨粒磨损试验和电化学试验,探究纳米金刚石粒径对Ni-P镀层微观形貌、力学性能、摩擦磨损性能、磨粒磨损性能和耐腐蚀性能的影响。经化学复合镀可以得到与基体结合良好,厚度约为30 μm,含纳米金刚石的Ni-P-D复合镀层;含50 nm 金刚石的Ni-P-D复合镀层的硬度最高,抗摩擦磨损和磨粒磨损性能最好;随着纳米金刚石粒径减小,Ni-P-D复合镀层的摩擦系数和抗腐蚀能力提高,含5 nm金刚石的Ni-P-D复合镀层的摩擦系数最小,抗腐蚀能力最强。      

Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺研究

采用正交设计法对Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺进行了优化。研究了镀液成分，工艺参数对复合镀层厚度，显微硬度，耐蚀性，耐磨性的影响，结果表明，Ni-P/Al2O3化学复合镀层的显微硬度，耐磨性优于Ni-P化学镀层的，弥散分布的Al2O3颗粒能显著减缓复合镀层在较高温度下的软化趋势。     

Ni-P-金刚石化学复合镀层的组织结构及性能

研究了Ni-P-金刚石复合镀层的组织结构及性能特点，结果表明：复合镀层镀态时为非晶结构；镀层经300℃，1h的热处理后开始晶化，晶化后形成品相Ni和Ni3P；与Ni—P镀层相比，Ni-P-金刚石复合镀层具有更好的硬度和耐磨性，特别是在镀态时差别更明显；但复合镀层的耐蚀性和抗氧化能力低于普通Ni-P镀层。     

（Ni—P）—SiC—PTFE化学复合度层摩擦性能研究

通过磨损试验及表面显微观察，测试并分析了(Ni-P）-SiC-PTFE化学复合镀层的耐磨性，自润滑性等摩擦性能。实验结果表明：（Ni-P）-SiC-PTFE复合镀层的耐磨性，自润滑性高于化学镀（Ni-P）镀层。该复合镀层可用于高性能塑料模具的表面处理。     

镍-磷-金刚石超微粉化学复合镀的耐磨性研究

研究了化学复合镀Ni-P-金刚石镀层的耐磨性。通过观测热处理前后的金相组织、硬度变化,对比了热处理前后镀层的耐磨性。结果表明:采用合适的工艺条件,可获得金刚石微粉分布均匀的镀层,经热处理后,镀层硬度可达901 HV0.2,且镀层与基体结合力良好,耐磨性大大提高。     

金刚石复合镀层的工艺研究

研究了Ni-P-金刚石化学镀液主要成分、pH值、温度以及时问等工艺参数，通过正交实验对金刚石复合镀施镀工艺参数进行了优化，探讨了镀液成分及工艺参数对镀层沉积厚度、镀层中金刚石微粒含量及分布的影响。结果表明，采用合适的工艺条件，可得到金刚石含量较高、均匀分布的复合镀层，Ni-P-金刚石复合化学镀层硬度可达1850HV0．1左右，耐磨性比化学镀Ni-P大大提高。     

金刚石复合镀层的工艺研究

研究了Ni-P-金刚石化学镀液主要成分、pH值、温度以及时间等工艺参数,通过正交实验对金刚石复合镀施镀工艺参数进行了优化,探讨了镀液成分及工艺参数对镀层沉积厚度、镀层中金刚石微粒含量及分布的影响。结果表明,采用合适的工艺条件,可得到金剐石含量较高、均匀分布的复合镀层,Ni-P-金刚石复合化学镀层硬度可达1850 HV0．1左右,耐磨性比化学镀Ni-P大大提高。     

Process Recycling and Environmental Treatment

A useful coating technology for electroless Ni-1.5wt%P has been developed. The bath can work normally for more than 5 turnovers with a plating rate of 20 μm/h. In the as-deposited condition, Ni-1.5wt%P deposit is a supersaturated solid solution of P dissolved in a nanocrystalline Ni matrix with a grain size of several nanometers. The microstructure transformed into a larger grain size Ni matrix with dispersive Ni₃P precipitates with increasing the heat treatment temperature. Ni-1.5wt%P deposit possesses as-deposited hardness and wear resistance superior to Ni-10.5wt%P deposit. The microhardness and wear resistance can be further improved by proper heat treatment. The optimum wear resistance of Ni-1.5wt%P deposit corresponds to its peak hardness (annealing at 375°C for 1 h), whereas for Ni-10.5wt%P deposit the optimum wear resistance is obtained after annealing at 650°C for 1 h. Ni-1.5wt%Ppossesses a corrosion resistance in NaOH solution superior to conventional medium and high phosphorus deposits, which have much better corrosion resistance in NaCl and HCl solution. The rotating fatigue results indicate that electroless nickel deposits cause a decrease in the fatigue strength of 30CrMo steel, and increase the fatigue strength of LY12 alloy. Ni-1.5wt%P deposit demonstrates higher fatigue resistance than Ni-10.5wt%P deposit.     

超声化学镀对烧结钕铁硼磁体抗腐蚀性能的影响

采用超声波化学镀方法,研究了在频率为40 kHz超声波条件下化学镀Ni-P合金对烧结NdFeB磁体抗腐蚀性能的影响,测定了超声功率对沉积速度和镀层磷含量的影响,观察了超声场对镀层表面形貌和Ni-P镀层耐腐蚀性的影响.结果表明,随着超声功率的增大,沉积速度增加,而镀层磷含量略有降低.与无超声场下的Ni-P化学镀层相比,超声条件下化学镀Ni-P合金组织更加细小,排列更加紧密,有更加优良的耐腐蚀性,能有效的保护NdFeB磁体.     

非晶态镍磷合金的组织结构与性能

研究了化学沉积非晶态镍磷合金的组织结构与性能。结果表明,随着沉积层中磷含量的增加,合金的非晶化趋势提高,非晶态镍磷合金层的硬度和耐磨性能下降,且明显低于晶态镍磷合金;经过大于６１３Ｋ的时效处理,非晶态镍磷合金晶化且有Ｎｉ３Ｐ生成,沉积层的硬度和耐磨性得以提高并超过晶态合金;非晶态镍磷合金经过时效处理晶化后且组织结构发生变化,耐腐蚀性能下降,硬化性能则提高。     

氧化铝增强化学镀镍基合金涂层的性能

研究了氧化铝微粒增强化学镀镍 (铜 ,磷 )合金涂层的性能。在Al2 O3和Ni(Cu ,P)合金共沉积过程中 ,Al2 O3在溶液中的加入量增多 ,Al2 O3在镀层中的复合量逐渐提高 ;Al2 O3的复合 ,显著改变了Ni(Cu ,P)合金沉积层的组织与性能 ,使Ni(Cu ,P) Al2 O3复合材料具有更高的硬度、耐磨性和抗氧化性。     

微米金刚石在化学复合镀中的合成与性能

在磨料磨具行业中,超硬材料金刚石的应用一直是行业研究、关注的问题。本文结合化学复合镀,扩展金刚石的应用,将微米金刚石与Ni—P镀液化学复合,探讨了复合镀层的沉积机理,以及微米金刚石对复合镀层硬度和耐磨性的影响。结果表明：加入的金刚石颗粒均匀地分布于Ni—P基体中,可以使镀层晶粒细化,起弥散强化作用,从而极大提高复合镀层的耐磨性,但对硬度的影响较小。改变金刚石的加入量对镀速的影响很小;随镀液金刚石加入量的增加,镀层金刚石含量先是迅速增加,以后增加趋势越来越缓慢,达到顶点后开始下降;镀层对金刚石微粒的俘获能力是有限的,颗粒的吸附主要是依靠机械力的作用。     

Ni-P-金刚石化学复合镀研究工艺对镀层硬度的影响

在镍磷化学镀的基础上,研究了微米、纳米金刚石化学复合镀工艺。采用正交试验方法,研究化学镀液、金刚石种类与浓度、表面活性剂种类与含量以及热处理温度等因素对镀层显微硬度的影响。结果表明:对镀层硬度影响明显的因素依次为金刚石种类、表面活性剂种类、热处理温度和表面活性剂含量,而镀液种类和金刚石浓度对镀层硬度的影响较小。最佳工艺为:金刚石为纳米金刚石灰粉,添加阴离子表面活性剂,热处理温度为350℃,表面活性剂含量为1∶10,选用化学镀液B,金刚石浓度为6.0g/L。     

Effect of Ni–P and Phosphate Intermediate Layers on Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> Coating Developed by Sol-Gel Method

Sol–gel method was used for applying of alumina coating on carbon steel substrate. Alumina sol was prepared with Al-isopropoxide as a precursor material. Specimens were coated with prepared alumina sol by dip coating technique. Either a film of Ni–P or phosphated intermediate layer has been pre-deposited on the carbon steel substrate by electroless plating to improve the adherence of alumina coating. The corrosion resistance of coatings in the presence of intermediate layers was evaluated by electrochemical measurement in 3.5% NaCl solution by open-circuit potential measurement at room temperature. The abrasive wear behavior of sol–gel coated specimens was measured in high stress conditions. The results indicate that, after applying an intermediate layer of phosphate or Ni–P by electroless plating technique, the wear and corrosion resistance of alumina coating have been improved. Moreover, the phosphate intermediate layer has been associated with a higher corrosion resistance, while the intermediate layer of Ni–P is more effective to improve the hardness and wear resistance of alumina coating.     

稀土对化学镀镍磷合金镀层性能的影响

研究了在酸性镀液中制得的镍磷合金镀层的组织结构，探讨了稀土离子(La^3 、Y^3 )和稀土氧化物(CeO2、Y2O3)对化学镀镍磷的影响及作用机理，通过正交试验取得了稀土复合镀镍磷合金的最佳配方。同时，研究了在镀液中加入稀土元素后镀层的热处理工艺及强化机制。结果表明，酸性镀液中所得镀层为非晶态结构的胞状组织，稀土与镍共沉积在镀层中可提高镀层硬度、耐磨性，加入复合稀土元素的镀层耐磨性优于单一稀土镀层。稀土元素增强了热处理强化的效果，并使镀层与基体间产生新相FeNi3，镀层与基体的结合力明显增加。