齿轮钢电沉积Ni-W/MoS2自润滑复合镀层及性能研究

采用电沉积工艺在制造齿轮常用的40Cr钢表面制备掺杂MoS₂颗粒的Ni-W/MoS₂自润滑复合镀层,并研究MoS₂颗粒对复合镀层表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明：Ni-W/MoS₂自润滑复合镀层完整覆盖40Cr钢表面,主要成分为Ni、W、Mo和S元素,存在4个Ni的衍射峰并且都呈现(220)晶面择优取向。镀液中MoS₂颗粒质量浓度变化导致镀层的晶粒形态及致密性显现出差异,MoS₂颗粒含量呈现先升高后降低趋势,造成显微硬度先增大后减小,耐磨性能先改善后变差。当镀液中MoS₂颗粒质量浓度为5 g/L,Ni-W/MoS₂复合镀层中MoS₂颗粒含量达到4.17%,形成条状与乳突状不同形态的晶粒,结合更紧密,其硬度达到607.5 HV,表面磨痕宽度仅为420μm,表现出良好的耐磨性能,能起到较理想的减摩作用,从而显著提高40Cr钢的耐磨性能。     

电刷镀n-Al2O3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。     

Ni-Al_2O_3复合镀层制备及其在棘轮轴轴颈的应用

采用电沉积方法在棘轮轴轴颈镀覆Ni-Al_2O_3复合镀层,以期提高其耐磨性能。选用平板形阴极先进行理论性研究,分析了镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度对Ni-Al_2O_3复合镀层形貌及耐磨性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度由5 g/L增加至20 g/L,Ni-Al_2O_3复合镀层的磨损量逐渐降低;当镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度为20 g/L时,Ni-Al_2O_3复合镀层中Al_2O_3的质量分数最高,达到4.56%,磨损量最低,约为3.93 mg。Ni-Al_2O_3复合镀层改善了棘轮轴轴颈的表面形貌,降低了棘轮轴轴颈的摩擦系数,可作为减摩耐磨层,有效提高棘轮轴轴颈的耐磨性能。     

电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO₄·7H₂O 30 g/L、Co SO₄·7H₂O 30 g/L、H₃BO₃ 30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co–Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米Zr O₂溶胶,电沉积得到Co–Fe–Zr O₂复合镀层。研究了电流密度对Co–Fe–Zr O₂复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm²增大到30 mA/cm²,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的晶粒细化,ZrO₂颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm²时,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。     

化学镀(Ni-P)-SiC纳米复合镀层性能研究

利用化学镀方法获得了(Ni-P)-Si C纳米微粒复合镀层,并研究了Si C颗粒含量、p H及热处理等条件对镀层硬度及耐磨性的影响。扫描电镜测试表明,镀层表面平整,Si C纳米颗粒均匀复合于镀层中。镀层的硬度与耐磨性能测试表明,随着镀液中Si C含量的增加,复合镀层的硬度与耐磨性先升高后降低。当镀液中Si C质量浓度为10 g/L时,镀层硬度及耐磨性最好,热处理后的镀层硬度高达1069 HV。     

镁合金化学复合镀Ni-P/纳米SiC工艺的研究

在AZ 91D镁合金表面制备Ni-P/纳米SiC化学复合镀层.探讨镀液中纳米SiC微粒的质量浓度对镀速、复合镀层性能等的影响.利用扫描电镜观察镀层表面形貌,采用能谱分析仪进行镀层表面成分的定性分析,采用显微硬度计测试镀层硬度,并对不同工艺下获得的镀层进行快速磨损实验.结果表明:镀液中添加适量的纳米SiC微粒,镀速和镀层硬度都有显著的提高.当镀液中纳米SiC的质量浓度为9 g/L时,镀速可达到25.6 μm/h;当镀液中纳米SiC的质量浓度为7 g/L时,镀层的维氏硬度可达到9 380 MPa;同时镀层的耐磨性能相比于Ni-P合金镀层的也有显著提高.     

镀液中SiC的质量浓度对化学镀Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

研究了镀液中SiC的质量浓度对化学镀Ni-P-SiC复合镀层中SiC的质量分数、表面形貌、镀速、耐蚀性、硬度、孔隙率及耐磨性的影响,并考察了稀土对镀层性能的影响。结果表明:随着镀液中SiC的质量浓度的增加,镀层中SiC的质量分数先增大后减小;当镀液中SiC的质量浓度过高时,镀层中会出现SiC微粒团聚的现象;化学镀Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性优于化学镀Ni-P合金镀层的耐蚀性;当镀液中SiC的质量浓度为8g/L时,镀层具有较高的硬度和较好的耐磨性;向镀液中添加适量的氧化铈可以细化镀层晶粒。     

二硫化钼含量对铁-二硫化钼复合电镀层性能的影响

为了提高Fe镀层的耐磨性，向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS₂颗粒，通过电沉积得到Fe–MoS₂复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS₂颗粒质量浓度对Fe–MoS₂复合镀层微观形貌、元素组成、显微硬度、结合力及耐磨性的影响。结果表明，Fe–MoS₂复合镀层的结合力良好，表面微裂纹比Fe镀层多，显微硬度高于Fe镀层，耐磨性优于Fe镀层。当MoS₂质量浓度为30 g/L时，Fe–MoS₂复合镀层的显微硬度最高，耐磨性最佳。     

(Ni-P)-Si_3N_4复合镀层硬度及耐磨性研究

利用化学镀方法获得了(Ni-P)-Si3N4复合镀层,并研究了Si3N4颗粒含量、pH及热处理条件对镀层硬度及耐磨性的影响。采用扫描电子显微镜观察,镀层表面平整,Si3N4微粒均匀复合在镀层中。机械性能测试表明,镀层的硬度与耐磨性能随着镀液中次磷酸钠质量浓度的增加呈现出先提高后降低的趋势。当镀液中Si3N4质量浓度为10g/L时,镀层硬度及耐磨性最好,热处理后的镀层硬度高达1088HV。     

垂直冲液辅助对镍-氧化铈复合电铸层微观结构的影响

在垂直冲液条件下进行以纳米CeO₂颗粒(平均粒径50 nm)为增强相的Ni基复合电铸，以改善复合电铸层的微观组织结构，提高其显微硬度。电铸液组成和工艺条件为：氨基磺酸镍400 g/L，氯化镍15 g/L，硼酸30 g/L,p H=4.5，温度43°C，垂直冲液速率0.5m/s，阴极电流密度4A/dm²。研究了垂直冲液对复合电铸层微观形貌、结晶取向、晶粒尺寸及显微硬度的影响。结果表明：在电铸过程中施加垂直冲液能够显著减少纳米颗粒的团聚现象，提高纳米颗粒在复合电铸层中的含量和分布均匀性，并使镀层晶粒显著细化，在(200)晶面的择优取向程度明显得到了加强，显微硬度提高了22%。     

硫酸盐镀液中紫铜电沉积Ni-Co/WC复合镀层的工艺条件优化

在硫酸盐镀液中加入纳米WC颗粒,通过电沉积在紫铜表面制备了Ni-Co/WC复合镀层.采用单因素分析法考察了镀液中纳米颗粒浓度、温度、阴极电流密度和搅拌速度对复合镀层硬度的影响,确定了电沉积Ni-Co/WC复合镀层的最佳工艺条件为:镀液中纳米颗粒浓度11 g/L、温度60℃、阴极电流密度5 A/dm2、搅拌速度450 r...     

化学复合镀(Ni-P)-CeO2工艺的研究

研究了化学复合镀(Ni-P)-CeO2工艺中CeO2对沉积速率、镀层硬度以及耐磨性能的影响.结果表明:通过制定合理的镀复工艺和控制镀液中稀土CeO2微粒的添加量,能明显提高沉积速率、镀层的硬度和耐磨性.综合考虑,当稀土CeO2的添加量15～20 g/L时,镀层综合性能最好.     

Cr12MoV模具钢化学镀Ni-W-P/PTFE复合镀层及耐磨性能研究

以Cr12MoV模具钢作为基体化学镀Ni-W-P/PTFE复合镀层，以期提高模具的耐磨性能。通过改变PTFE颗粒添加量获得不同Ni-W-P/PTFE复合镀层，并对复合镀层的表面形貌、化学成分、晶相结构、硬度及耐磨性能进行表征。结果表明：不同复合镀层表面都存在尺寸不同、分布不均匀的胞状物，还附着白色PTFE颗粒，但是晶相结构无显著性差异。随着PTFE颗粒添加量从2 g/L增至14 g/L，复合镀层中PTFE颗粒含量呈现先升高，后降低趋势，并且颗粒分散状况不同，硬度呈现减小趋势，而耐磨性能逐步提高，然后变差。当PTFE颗粒添加量为8 g/L获得的Ni-WP/PTFE复合镀层中PTFE颗粒含量达到3.63%，并且颗粒分布趋于均匀，具有优良的耐磨性能，其摩擦系数仅为0.41，表面磨痕宽度和深度分别为500μm和14.7μm，作为表面改性层能有效减轻Cr12MoV模具钢的磨损程度。     

n-Al_2O_3/Ni-Co纳米复合电刷镀层表面形貌的分形维数研究

采用电刷镀技术,在45钢上获得了n-Al2O3/Ni–Co纳米复合电刷镀层。研究了镀液中纳米颗粒加入量对镀层的表面形貌和显微硬度的影响,并利用盒维数的计算方法,计算了表面形貌的分形维数,初步建立了表面形貌的分形维数与镀层显微硬度之间的关系。对比分析表明:随着镀液中纳米颗粒含量的增加,镀层表面形貌的分形维数先减小后增大,镀层的显微硬度则先增大后减小,但都在镀液中纳米颗粒加入量为20g/L时达到最值,即镀层表面形貌的分形维数与其显微硬度有负相关的对应关系。     

n-Al2O3/Ni-Co纳米复合电刷镀层表面形貌的分形维数研究

采用电刷镀技术,在45钢上获得了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合电刷镀层.研究了镀液中纳米颗粒加入量对镀层的表面形貌和显微硬度的影响,并利用盒维数的计算方法,计算了表面形貌的分形维数,初步建立了表面形貌的分形维数与镀层显微硬度之间的关系.对比分析表明:随着镀液中纳米颗粒含量的增加,镀层表面形貌的分形维数先减小后增大,镀层的显微硬度则先增大后减小,但都在镀液中纳米颗粒加入量为20g/L时达到最值,即镀层表面形貌的分形维数与其显微硬度有负相关的对应关系.     

聚乙烯亚胺对Si3N4纳米微粒复合刷镀的影响

研究了聚乙烯亚胺对刷镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀液中Si3N4纳米微粒的分散性、刷镀层性能及结构的影响,并确定了聚乙烯亚胺在复合刷镀液中的最佳含量。结果表明,聚乙烯亚胺能有效阻止复合刷镀液中颗粒的絮凝、团聚,其用量对复合刷镀层中Si3N4含量、刷镀层硬度及耐磨性能有显著的影响。当其质量浓度为0.8 g/L时,获得了微粒均匀分散,稳定悬浮的复合刷镀液,复合刷镀层微观表面结构致密,微粒分布均匀,磨损量最小,显微硬度最大。     

CeO2-TiO2复合氧化物的制备及表征

采用水热合成法通过调变Ce、Ti物质的量比、尿素添加量制备了一系列不同形貌的CeO₂-TiO₂复合氧化物。运用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对CeO₂-TiO₂复合氧化物的结构和形貌进行了表征。SEM结果表明，尿素添加量对CeO₂-TiO₂复合氧化物的形貌没有明显影响，而Ce、Ti物质的量比对CeO₂-TiO₂复合氧化物的形貌影响显著。当尿素的添加量在0.1～0.6 mol之间变化时，制得的CeO₂-TiO₂复合氧化物主要为颗粒状；当Ce、Ti物质的量比低于4∶1时，样品主要为均匀的小颗粒，随着Ti含量的增大，制得的CeO₂-TiO₂复合氧化物为粒度和形貌更为均匀的小球。     

CeO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其性能研究

采用高温聚合有机物前驱体的方法,以三聚氰胺为前驱体,制得类石墨型氮化碳(g-C₃N₄)粉末,采用水热法制得CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂,对其进行了表征,考察了CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝的性能,并对CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂进行回收实验、吸附实验以及光催化动力学分析。结果表明,CeO₂/g-C₃N₄中g-C₃N₄和CeO₂分别为石墨相和萤石相,复合CeO2使得g-C₃N₄的吸附性能有了大的提高,15 min能达到吸附平衡,吸附82.5%的亚甲基蓝;45 min后对亚甲基蓝处理率达到99.45%,远远快于g-C₃N₄。CeO₂/g-C₃N₄在5次使用后仍然可以保持73.1%的净化效果。亚甲基蓝处理过程包括吸附和光解2部分,光解反应符合一级动力学方程。     

机械轴承表面电沉积制备Co-W/ZrO2复合镀层

采用电沉积技术在GCr15轴承钢板表面制备了Co-W/ZrO_2复合镀层,并研究了纳米ZrO_2微粒的质量浓度对镀层性能的影响。研究发现:随着纳米ZrO_2微粒的质量浓度的增加,镀层的沉积速率和厚度增大;加入纳米ZrO_2微粒,有利于细化镀层晶粒,改善镀层的耐磨性;当纳米ZrO_2微粒的质量浓度为12 g/L时,镀层表面均匀、致密,孔隙率低,具有较好的性能。     

电沉积Ni-TiB2复合镀层性能的研究

用复合电沉积方法制备Ni-TiB2复合镀层.与纯Ni镀层对比,考察了TiB2对复合镀层显微硬度、摩擦磨损性和耐蚀性的影响.结果表明:当镀液中TiB2的质量浓度为25 g/L时,复合镀层维氏硬度达到6 400 MPa,较纯Ni镀层5200 MPa增加了23%左右;当镀液中TiB2的质量浓度为15 g/L时,测试条件下复合镀层磨损质量为0.11 mg,耐磨性比纯Ni镀层提高了约5倍;当镀液中TiB2:的质量浓度为15 g/L时,在3.5%的NaCI溶液中测得复合镀层Jcorr为1.123μA/cm2,为纯Ni镀层的25%左右,其耐蚀性也得到了提高.