建筑装饰用铜合金表面Ni-P化学镀层的制备与性能研究

为了增加建筑装饰用铜合金的耐磨性,研究了硬质相TiN浓度和热处理对铜合金表面化学镀Ni-P层显微形貌、物相组成、硬度和耐磨性能的影响。结果表明：装饰用铜合金基体主要由CuZn相和CuZn₅相组成,化学镀层表面可见Ni的非晶馒头峰和CuZn衍射峰。化学镀层的显微硬度均高于铜合金基体,且化学镀层的硬度会随着TiN浓度增加而增大,在TiN浓度为3～11 g/L时,化学镀层的磨损率小于铜合金基体,且TiN浓度为7 g/L时化学镀层的磨损率最小[1.15×10^-8 g/（r·N）],此时磨损机制为氧化磨损。Cu-P-TiN化学镀层在300～600℃热处理后发生了晶化转变并形成Ni和Ni₃P相;随着热处理温度升高,化学镀层的显微硬度先增加后减小、磨损率先减小后增大,在热处理温度为400℃时获得硬度最大值和磨损率最小值,表明热处理有助于提升化学镀层的耐磨性能。     

铝基复合材料表面多层复合厚膜的研究

对含50%AlN颗粒的铝基复合材料进行预处理后,在其表面依次采用浸锌化学镀镍工艺制备Ni-P过渡层,采用脉冲偏压磁过滤多弧离子镀工艺沉积硬质Ti/TiN调制周期膜,采用脉冲等离子体化学气相沉积工艺制备含氢类金刚石(DLC)膜等工艺最后形成了多层复合薄膜体系。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、光谱仪、原子力显微镜、微载荷显微硬度仪、摩擦磨损试验机等设备分析了复合薄膜的组织结构、膜层形貌、截面形貌、显微硬度和摩擦系数等性能特点。测试表明:铝基复合材料/Ni-P层/Ti/TiN调制周期膜/含氢DLC膜这一梯度膜系具有结构交替变化,相邻界面形成混合层,性能梯度分布,硬度逐渐增加,摩擦系数小的特点。该复合工艺能够有效地解决铝基复合材料上制备硬质厚膜的热适配和晶格错配度大的难题,制备薄膜具有良好的膜基结合性能。     

还原剂用量对HGM/Ni-P核/壳复合粒子微波吸收性能的影响

以NaH2PO2为还原剂,采用化学镀方法,在空心玻璃微球表面沉积Ni-P层,获得了轻质空心玻璃微球/Ni-P核/壳复合粒子(简称为HGM/Ni-P核/壳粒子)。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)以及网络矢量分析仪(VNA)研究了化学镀过程中不同还原剂用量对复合粒子形貌、结构、成分及其微波吸收性能的影响规律。结果表明,随着还原剂NaH2PO2用量的增大,HGM/Ni-P核/壳粒子的表面形貌变化不大,壳层中P含量随之升高,非晶成分增多。HGM在镀覆后介电性质与磁导率较镀覆前显著提高。随着NaH2PO2由20g/L增加到30g/L时ε′和ε″的响应峰向高频移动,增加到40g/L时其响应峰消失,且介电常数下降。同时,HGM/Ni-P核/壳粒子的μ′和μ″曲线中6～8GHz处代表自然共振的峰随着NaH2PO2浓度的增加而消失。     

Ni-P/Ag纳米复合化学镀层的耐磨损性能

Ni-P/非金属纳米化学镀溶液中纳米粒子容易团聚,镀液难以保持稳定性.在化学镀Ni-P溶液中添加纳米银粒子,在钢铁基体上制备了Ni-P/Ag纳米复合镀层.用显微硬度计、金相显微镜等技术分析了镀层的厚度、硬度和表面形貌,用磨损试验机研究了镀层的耐磨损性能.结果表明:银纳米粒子在镀液中的含量为1.0×10-7mol/,L,银纳米粒子加快了镀层的沉积速度,使纳米复合镀层厚度增加;在相同的施镀条件下,Ni-P/Ag纳米复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度和更好的耐磨损性能.     

人造金刚石表面化学镀W/Ni-P层的工艺优选及镀层质量

为改进人造金刚石的表面性能,先在其上化学镀W,再化学镀Ni-P,制备了W/Ni-P包覆人造金刚石粉末。以镀液稳定性和镀层与基体结合力为评价标准,用正交试验和单因素试验优选工艺,并用扫描电镜(SEM)、能谱仪和粒度分析仪考察了优化W/Ni-P复合镀层的组织结构和镀后粉末的粒度分布。结果表明:最优化学镀W工艺为50 g/L钨酸钠,32 g/L次亚磷酸钠,25 g/L柠檬酸三钠,0.002 0 g/L硫脲,p H值为8.5,温度为90℃,时间为1 h;最优化学镀Ni-P工艺为35 g/L硫酸镍,32 g/L次亚磷酸钠,25 g/L柠檬酸三钠,0.002 0 g/L硫脲,p H值为4.5,温度为80℃,时间为1 h;优化W/Ni-P层均匀细致,与金刚石结合良好,镀覆后的金刚石粉末粒度更均匀。     

DLC膜厚度对镁基表面DLC/MAO复合膜层性能的影响

采用线性离子束沉积技术于AZ80镁合金微弧氧化(MAO)陶瓷层表面沉积不同厚度的类金刚石碳(DLC)膜,形成DLC/MAO复合膜层。对比研究4种膜基系统的表面结构特征、力学性能以及摩擦学性能差异。结果表明:随DLC膜厚度增加,复合膜层表面微孔数量减少,孔径减小,但凹凸不平趋势增加,且DLC膜表面颗粒特征更加明显,表现为DLC-80min/MAO/AZ80膜基系统具有最小的表面粗糙度,最大的硬度H、弹性模量E及H/E值;不同厚度DLC/MAO/AZ80膜基系统平均摩擦因数较MAO/AZ80显著降低;DLC膜厚度增加导致3种复合膜基系统的表面微观结构改变,使得摩擦因数与磨痕形貌存在差异;各膜基系统表面磨痕处均形成了Fe的转移层,由于表层DLC膜"裸露"的大量C对磨损界面具有很好的润滑作用,而使得镁合金基体获得有效保护。     

真空阴极离子镀法制备Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜

过去,在不锈钢上沉积10μm以上多元多层软硬交替Ti/TiN/Zr/ZrN厚膜用以提高材料耐腐蚀性能的报道不多.采用阴极电弧离子镀结合脉冲偏压的方法制备了厚度选15 μm的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜.运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计、划痕仪等考察了多层膜的形貌、厚度、相组成、硬度以及膜/基结合力,并利用电化学方法评价了基体、单层TiN薄膜以及多层膜的电化学腐蚀性能.结果表明:制备的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜界面明晰、结构致密、晶粒细小;膜/基结合力大于70 N,显微硬度达28 GPa;多层膜比单层TiN膜在提高1Cr11Ni2W2MOV基体的抗腐蚀能力方面具有更显著的作用.     

TiC/DLC多层膜的制备及组织形态

本文采用非平衡磁控溅射沉积技术,以甲烷气体为碳源,99.99%Ti为靶材制备了TiC/DLC多层膜。利用X射线衍射仪、电子显微镜、俄歇电子能谱仪和拉曼光谱仪等对TiC/DLC多层膜的组织、结构、形态及成分进行了分析。结果表明:Ti与C结合生成TiC晶相,过渡层中TiC相呈柱状晶生长,多层膜中的TiC分层以岛状模式生长,DLC分层以层状模式生长,TiC/DLC膜层中含有金刚石成分。TiC/DLC的多层结构受沉积参数的影响,当分层的沉积时间少于1 min时,很难获得清晰的层状结构薄膜,膜中Ti的含量随Ti靶电流的增加而增加;过渡层的引入,提高了膜与基体的结合力,并且过渡层的厚度增加,TiC/DLC膜层同基体之间的结合力增强。     

TiN/Si3N4纳米晶复合膜的微结构和强化机制

采用高分辨透射电子显微镜对高硬度的TiN/Si3N4纳米晶复合膜的观察发现,这类薄膜的微结构与Veprek提出的nc-TiN/a-Si3N4模型有很大不同：复合膜中的TiN晶粒为平均直径约10nm的柱状晶,存在于柱晶之间的Si3N4界面相厚度为0.5～0.7nm,呈现晶体态,并与TiN形成共格界面.进一步采用二维结构的TiN/Si3N4纳米多层膜的模拟研究表明,Si3N4层在厚度约＜0.7nm时因TiN层晶体结构的模板作用而晶化,并与TiN层形成共格外延生长结构,多层膜相应产生硬度升高的超硬效应.由于TiN晶体层模板效应的短程性,Si3N4层随厚度微小增加到1.0nm后即转变为非晶态,其与TiN的共格界面因而遭到破坏,多层膜的硬度也随之迅速降低.基于以上结果,本文对TiN/Si3N4纳米晶复合膜的强化机制提出了一种不同于nc-TiN/a-Si3N4模型的新解释.     

复合结构Ni-P 非晶态镀层在H2S/ CO2环境中的耐腐蚀性能

通过在同一镀液中改变温度、p H 值和施加电流完成化学镀和电镀过程, 在普通碳钢基体上得到电位差高于160 mV 的复合结构的非晶态Ni- P 合金镀层。采用SEM、电化学测试设备及专门的腐蚀环境试验箱, 研究了该复合镀层在H₂S/ CO₂ 腐蚀气氛中的耐腐蚀行为。结果表明: 所制备的复合结构Ni- P 非晶态镀层在H₂S/CO₂腐蚀环境中, 100 h 后镀层表面出现均匀的硫化物腐蚀膜, 300 h 后镀层表面出现腐蚀裂纹, 并沿着与基体表面平行的方向扩展、剥离, 在电镀层剥离处磷元素的相对含量增加。所制备的12μm 厚的复合叠加结构Ni- P 非晶态镀层的耐腐蚀性能优于25μm 厚的普通化学Ni-P 非晶态合金镀层。      

Ni-P/Ni-Mo-P镀层耐腐蚀性研究

通过在镀液中加入Na2MoO4的化学沉积法对酸性Ni-Mo-P/Ni-P双层化学镀工艺进行了研究。通过试验，确定了用连续施镀法制备此多元合金镀层的工艺。测定了镀层的性能，特别是对其耐腐蚀性能进行了重点研究。结果表明，镀层的成分及结构对其性能有关键的影响，双层镀镀层性能优于Ni-P单层镀镀层性能。     

全光亮化学镀镍磷合金工艺研究

研究出了一种新型不含铅的全光亮化学镀镍工艺,获得了全光亮的镍磷合金镀层.通过试验分析镀液中添加剂、无机盐、主盐、施镀时间、pH值和施镀温度对化学镀镍磷合金层光亮度的影响;检测了有关性能.结果表明:所得化学镀镍磷合金镀层的光亮度、耐蚀性等性能优于常规化学镀镍磷合金镀层.CuSO4、TaSO4无机盐的添加使溶液稳定性(氯化钯稳定试验)从30 s提高到90 s,同时也提高了化学镀镍磷合金镀层耐蚀性,在5%NaCl溶液中的年腐蚀量从1.1 mg/cm2降为0.     

电子封装用Diamond/Cu复合材料的化学镀镍

通过采用在Diamond/Cu复合材料表面化学镀镍的方法来改善其焊接性.化学镀镍前,采用SnCl2溶液和PdCl2溶液对复合材料表面进行敏化、活化等预处理.研究了pH值和温度对化学镀镍沉积速度的影响.利用SEM、EDX、XRD和划痕实验等措施对镀层进行了研究,结果表明,在Diamond/Cu复合材料表面获得了均匀、致密...     

A new palladium-free surface activation process for Ni electroless plating on ABS plastic

A novel palladium-free and environmentally friendly surface activation process for Ni electroless plating was studied. The activation was carried out by immobilizing Ni nanoparticles as catalyst site on the ABS plastic surface. It is a cost effective activation method since Ni nanoparticles were successfully used as catalyst. The surface of ABS foils after etching and activating was investigated by XPS to get more information about the interfacial reaction mechanisms. Ni nanoparticles were uniformly formed on the substrate and a glossy and smooth Ni-P plating layer was obtained according to the SEM photographs. XRD pattern showed that the Ni-P layer is amorphous.     

铝合金化学镀Ni-P/Ni-B双层复合镀层及其性能研究

基于雷达波导管内表面电镀银层工作时极易被臭氧(O3)氧化腐蚀,从而影响到使用可靠性.为了解决雷达波导管内表面既具有优良导电性能又耐臭氧腐蚀的技术要求,对铝合金化学镀Ni-P/Ni-B双层复合合金镀层的操作方法、工艺条件及主要性能进行了研究,结果表明,若用Ni-P/Ni-B化学镀层替代电镀银层,导电性能有所降低,而耐臭氧腐蚀性能明显增强.     

化学镀Cu／Ni－P双镀层的制备工艺与性能

本文讨论了在ＡＢＳ工程塑料表面，采用碱性化学镀液获得优质Ｃｕ／Ｎｉ－Ｐ双镀层的工艺方法。通过Ｘ光衍射、ＸＰＳ谱及ＳＥＭ等对镀层结构进行了探讨，重点是对镀层的附着力、导电性及电磁屏蔽性能的研究。     

聚丙烯塑料低温化学镀Ni-P工艺的研究

研究了Ni-P化学镀液的主要成分、pH值和温度工艺参数对化学沉积Ni-P合金镀层镀速的影响.通过选择合适的镀液成分和工艺参数,在PP塑料基体上低温化学镀Ni-P合金工艺中获得中磷含量合金镀层,探讨了镀液组分对镀层性能的影响,优化了工艺参数.利用扫描电镜测得镀层的含磷量为8.057%,所以为非晶态的镀层.     

Structures and magnetic properties of electroless Ni multilayers on Fe/Si substrate

Nanosized single and multiple layers of electroless Ni films were deposited on Fe film. The multilayer films consisting of a Fe/(Ni1 Ni2)n structure, where Ni1 and Ni2 denote various electroless Ni films deposited in plating baths with different pH values, and n denotes layer numbers and equals to 2, 4, 8, and 16, were formed by alternately changing the pH value of plating baths under controlled deposition time during the deposition process. The ensuing results showed that the boundaries between films are almost even. The deposition of various electroless Ni films on Fe film can increase the coercivity and squareness ratio of Fe film.     

SiCp/Al复合材料表面电镀Ni-P合金的工艺研究

在高体积分数SiCp/Al复合材料表面镀覆一层Ni-P合金可有效改善其可焊性.为在体积分数60%的SiCp/Al复合材料表面电镀一层Ni-P合金,采用正交试验对电镀工艺参数进行了优化,研究了电镀前预处理工艺,并考察了预处理对电镀层的影响.由正交试验获得了最佳硬度和最佳表面质量的工艺参数;采用SEM、EDS、X射线衍射仪和显微硬度计等对镀层进行表征.研究结果表明:P含量通过影响Ni-P的晶体结构,进而影响其性能,随着P含量(9.38%~15.4%)的增加,Ni-P的非晶态结构越明显,硬度在P含量11.4%时达到最大值723.3 HV;与SiCp/Al表面SiC相上的沉积相比,电沉积Ni-P在Al相上的初始沉积迅速,且长大速度快,导致镀层微观表面凹凸不平.经165℃活化热处理及化学镀18 min后,再电镀40 min,获得的镀层微观表面平整、厚12.90~14.79μm.说明经过优化工艺参数和预处理,可制备表面平整且结合良好的Ni-P电镀层.     

SiCp/Al复合材料的化学镀镍

采用化学镀技术对高体分SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp／Al)表面进行改性以改善其焊接性能和抛光性能。本文探索了在SiCp／Al表面化学镀镍的预处理工艺及条件,系统分析并阐述了除油、粗化、活化等工序对化学镀镍的作用和影响,同时在最优的条件下成功地制备出光亮、均匀、完整且与基体结合良好的镍磷合金镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDAX)对镀层微观结构和成分进行表征。结果表明,预处理可以改变基体表面的结构形貌,影响镍磷合金镀层在其表面的分布,从而对镀层质量、结合强度及沉积速度起决定性作用。