ZrO2纳米颗粒在Ni-ZrO2复合镀层中的分散性对镀层结构及性能的影响

研究了ZrO2纳米颗粒以单分散态和团聚态在Ni-ZrO2复合镀层中存在时,对Ni-ZrO2复合镀层结构与性能的影响.采用复合电沉积方法,分别在加有和未加有分散剂的条件下,制得了Ni-ZrO2复合镀层.扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析表明,利用分散剂MZS可以得到ZrO2纳米颗粒在Ni基质上均匀单分散的Ni-ZrO2纳米复合镀层.而未使用分散剂的复合镀层,ZrO2纳米颗粒在镀层中发生团聚,分散性差.ZrO2纳米颗粒在Ni-ZrO2复合镀层中的分散态不同,也将影响镀层中Ni的结晶择优取向.ZrO2纳米颗粒单分散的纳米复合镀层较ZrO2纳米颗粒团聚态的复合镀层的硬度大大提高.     

电沉积Ni-W非晶态合金复合镀层研究

研究了在Ni－W非晶态合金镀液中加入ZrO2纳米微粒后的电沉积工艺,得到工艺参数与非晶态复合镀层的成分、结构和镀层在面形貌的关系。加入ZrO2纳米微粒后,提高了Ni-W非晶态复合镀层的高温抗氧化性能和硬度。     

Ni-ZrO_2纳米复合镀层在结晶器中的应用

文章对Ni-ZrO2纳米复合镀层的性质进行实验室研究,Ni-ZrO2纳米复合镀层由金属镍以及弥散分布于其中的高硬度ZrO2纳米微粒构成,该纳米复合镀层具有高硬度、高耐磨性、良好的耐高温性能以及低内应力等特点。实验结果证明使用效果要比电镀铬镀层有了大幅度提高。     

Ni/ZrO_2复合镀层电沉积行为与耐高温氧化性能的研究

通过电化学试验、高温氧化试验、扫描电镜及X 射线衍射 ,研究了电沉积Ni/ZrO2 复合镀层的电化学行为和添加微粒对镍镀层高温抗氧化性能和组织结构的影响。研究结果表明 ,在瓦特 (Watts)镀液中加入ZrO2 微粒使电镀时阴极电流密度明显降低 ,阴极电位与时间 (E t)、阴极电流对时间 (I t)的关系曲线变化趋势不大 ,但I t曲线抖动加快 ;高温氧化试验结果表明 ,ZrO2 微粒可以使复合镀层的高温抗氧化能力明显提高 ;Ni/ZrO2 复合镀层与瓦特镍镀层的高温氧化规律基本满足W =ktn;扫描电镜能谱分析则证实 :在 80 0℃高温氧化过程中 ,明显存在铜向镍镀层中的扩散 ,这可能有利于增强镀层与基底之间的粘合。X 射线衍射表明 ,在高温氧化时 ,镀层表面主要生成NiO产物。     

Ni/ZrO2梯度镀层高温氧化性能及热应变特性

采用复合电沉积法制备Ni/ZrO2梯度镀层.SEM测试表明,沿镀层生长方向,ZrO2含量由0逐渐增加到21%(体积分数),呈梯度分布;高温氧化实验结果表明,梯度镀层在800℃处理24h后氧化增重仅为纯镍镀层的1/6,氧化处理并未改变镀层中ZrO2微粒的梯度分布.结构分析表明,ZrO2微粒的掺杂使梯度镀层晶粒细化,结晶细致,可阻止高温氧化时氧原子向金属内部扩散.弥散分布的ZrO2对金属镍高温氧化时具有活性元素效应,可阻止Ni的短路扩散,降低氧化增重速率.因此,Ni/ZrO2梯度镀层具有优良的高温氧化性能,可用于高温氧化气氛之中.热应变特性研究表明,沿镀层厚度方向,热应变变化平缓,有效地缓解了界面处材料热失配,从而降低了材料的热应力.     

Zn-ZrO_2复合镀层的性能

复合镀层具有良好的性能,在氯化铵镀锌溶液中加入ZrO2,制备出了Zn-ZrO2复合镀层.讨论了阴极电流密度、镀液pH值对镀层中ZrO2含量的影响,采用扫描电镜对镀层的表面形貌进行了分析.结果表明:当阴极电流密度低于4 A/dm2时,镀层不存在ZrO2微粒,当阴极电流密度为10 A/dm2、pH值为2.5时,镀层中ZrO2的质量分数为2.47%;纯锌镀层晶粒粗大,晶粒间距较大,而Zn-ZrO2复合镀层不仅晶粒细小,平整,且组织均匀、致密;Zn-ZrO2复合镀层在5%NaCl溶液中比纯锌镀层具有更好的耐蚀性能,镀层与基体结合良好.     

影响微粒复合沉积的诸因素

复合镀层中固体微粒的含量决定其硬度、耐腐蚀、抗磨等性能,而影响微粒与基质金属复合沉积的因素很多,如电流密度、微粒表面电荷、温度、pH值、搅拌方式等.介绍了影响复合电镀微粒共沉积的各种因素,分析了诸因素在复合镀层形成过程中所起的具体作用,探讨了微粒与基质金属共沉积的机理.概述了纳米微粒解团聚的方法,指出了今后复合电镀的研究方向.     

双向脉冲快速电沉积非晶态Ni-P/Al_2O_3复合镀层

采用双向脉冲电沉积法制备出高P非晶态Ni-P/Al_2O_3复合镀层,利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)方法考察镀层的微观形貌和化学组成,采用X射线衍射技术(XRD)表征镀层的相结构,并通过分析金属镀层和复合镀层的电化学测试结果,评价不同种类镀层的耐腐蚀能力。结果表明:与直流电沉积法相比,双向脉冲电沉积法可将镀层中的P含量提高至12.06%(质量分数),有利于非晶态Ni-P合金镀层的形成。采用双向脉冲法制备的Ni-P/Al_2O_3复合镀层比直流电沉积法制备的Ni-P/Al_2O_3复合镀层更平整、结晶更致密。脉冲电沉积法制备的非晶态Ni-P合金镀层具有更好的耐蚀性,而且复合微粒Al_2O_3的加入,对进一步提高非晶态Ni-P合金镀层的耐蚀性有积极作用。     

非晶态Ni-W-WC复合镀层的制备及镀层性能研究

在非晶态Ni—W合金镀液中加入WC微粒，采用复合电沉积工艺制各非晶态Ni—W—WC复合镀层，井考察了复合镀层在碱性介质中的电催化析氢性能。结果表明，复合镀层中WC微粒的含量随镀液中WC微粒的浓度和电流密度的增加而增加；加入WC微粒后所获得的复合镀层仍然是非晶态结构；复合电板的电催化析氢性能明显优于Ni—W合金电板，性能的提高与其较高的比表面积和较低的析氢反应标准活化自由能有关。     

Ni-W-Al2O3泡沫合金的复合电沉积制备

针对以往电沉积制备合金高温下易氧化或存在环境污染的问题,采用复合电沉积方法制备了Ni-W-Al2O3泡沫合金,并对该合金泡沫的形貌、镀液组分与合金中Al含量的关系和合金的抗拉强度、抗腐蚀性、高温抗氧化性进行了研究.结果表明:该合金泡沫骨架平整,合金中Al含量随着镀液中Al2O3含量的增加而增加;泡沫合金抗拉性能随着Al含量增加先缓慢下降,在Al含量超过6.50%时,显著下降;本泡沫合金的耐腐蚀和抗高温氧化性能均优于Ni-W泡沫,Al含量在5.05%时,耐中性盐雾腐蚀和耐高温氧化性能最佳.     

镁合金微弧氧化-溶胶凝胶复合膜层的耐蚀性

用微弧氧化和溶胶凝胶法在AZ91D镁合金表面制备复合膜层,用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等分析手段表征其成分、相结构和截面形貌,研究了复合膜层的耐蚀性.结果表明,溶胶凝胶膜有效地封闭了镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成结合力好且较为致密的复合膜层.复合膜层的组成主要有MgO、M...     

Ni-纳米TiO2复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出Ni-纳米TiO2复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,Ni-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190 HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率;极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

镍、铁基喷焊层组织与性能研究

为寻找具有耐盐酸腐蚀能力的喷焊用合金粉末,自行设计了3种喷焊粉末,并对比研究了自制粉末与商业Ni60粉氧乙炔喷焊层的显微硬度、显微组织形貌和耐盐酸腐蚀性能.结果表明,自制1号粉喷焊层的显微硬度值明显高于商业Ni60喷焊层,自制2号粉喷焊层的显微硬度和耐蚀性均优于商业Ni60喷焊层.分析认为,钼的加入可改善合金粉末的喷焊工艺性,提高喷焊层的耐盐酸腐蚀性能;铬含量的增加显著提高了喷焊层的显微硬度;喷焊层中铁含量的增加对耐盐酸腐蚀性能有不利影响.     

KH560处理对Al-Al2O3-硅烷复合涂层耐蚀性的影响

对热浸镀铝-阳极氧化后的45钢在6%(体积分数)KH560硅烷溶液中进行不同时间的封孔处理,在45钢表面形成Al-Al2O3-硅烷复合涂层,研究复合涂层的微观组织及其对45钢的耐蚀性能和45钢-30%(质量分数,下同)Cf/nylon6复合材料的电偶腐蚀的影响。结果表明:硅烷涂层密封了Al2O3涂层的孔隙,阻止腐蚀液侵蚀基体,提高了45钢的耐蚀性;同时Al-Al2O3-硅烷复合涂层良好的绝缘性能使45钢与30%Cf/nylon6之间的电偶腐蚀的驱动力减小,改善其电偶腐蚀抗力。经5 min最佳KH560工艺处理后,试样的自腐蚀电流密度较单一热浸镀铝试样下降了3个数量级,电化学阻抗提高了2个数量级,与30%C f/nylon6复合材料偶接的电偶电流密度下降了约75%。     

复合电沉积法制备Ni-P-W-WC镀层及性能研究

运用电沉积法制备Ni-P-W-WC复合镀层,着重研究了制备工艺和镀层性能.以镀层中碳化钨含量、镀速和镀层外观为指标,探讨了电流密度、电沉积时间、镀液中WC含量、镀液中钨酸钠含量、镀液pH等因素影响规律,确定了复合镀层的最佳工艺条件为:以Ni为阳极、电沉积时间为40 min、镀液中WC含量为14 g/L、镀液中钨酸钠含量为120 g/L、镀液pH为4.0、电流密度是4A/dm2.并用扫描电镜、X-衍射分析仪、阳极极化曲线等手段表征了复合镀层的形貌、结构、耐蚀性、抗氧化性等性能,结果表明,与Ni-P-W复合镀层相比,Ni-P-W-WC复合镀层有良好的综合性能.     

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。     

纳米TiC颗粒对Ni-TiC复合镀层组织与性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含微-纳米TiC颗粒的Ni基复合镀层。研究镀液中纳米TiC添加量对复合镀层微观形貌、组织结构、硬度、摩擦和抗氧化性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米TiC后,Ni-TiC复合镀层表面出现团聚、致密度降低,复合镀层的组织为Ni和TiC;随镀液中纳米TiC添加量的增加,复合镀层的显微硬度呈先增后降的趋势,而摩擦因数则先降后升;当纳米TiC颗粒添加量为6.0g/L时,复合镀层显微硬度最大,为445HV,摩擦因数较小,为0.22,磨损机制以磨料磨损为主;在900℃,100h氧化条件下抗氧化性能最佳,氧化增重为6.828mg/cm~2,为微米复合镀层的0.5倍。     

Fe-5Cr合金表面溶胶-凝胶复合涂层的抗高温腐蚀性能研究

在含氧化铝-氧化钇纳米粒子的胶体中添加氧化铝的微米粒子,借助高能球磨机研磨,将纳米或微米陶瓷粉末均匀地分散在溶胶-凝胶溶液中形成涂覆液;采用浸渍提拉法将溶胶-凝胶涂覆液沉积在Fe-5Cr合金基体表面上,然后通过烧结得到厚的陶瓷涂层。利用SEM及EDS对涂层进行了结构、成分以及表面形貌的分析,用XRD技术对涂层表面的相组成进行了分析。采用氧化增重法研究了Fe-5Cr合金基体材料及其涂层的抗高温氧化及硫化性能。研究结果表明,带有溶胶-凝胶复合涂层的试样在600℃下具有优异的抗高温氧化及较好的抗高温硫化性能。     

金属陶瓷涂层耐蚀性能研究

采用溶胶 凝胶浸渍提拉法在不锈钢、纯铜及铝合金基底上制作了连续的ＳｉＯ２ 、ＴｉＯ２ 、Ａｌ２Ｏ３ 及ＳｉＯ２ ＴｉＯ２ 陶瓷涂层。通过阳极极化曲线、循环动电位极化曲线、点蚀电位、三氯化铁腐蚀试验、５ ％ 硫酸腐蚀试验以及氧化试验检测了陶瓷涂层对金属的保护能力。分析试验结果表明,这些陶瓷涂层大幅度提高了基底金属在腐蚀介质及氧化环境中的寿命。     

AZ31镁合金微弧氧化陶瓷层表面Mg(OH)2膜层的制备及耐蚀性

采用不同浓度的NaOH溶液对AZ31镁合金微弧氧化(Micro-arc oxidation, MAO)陶瓷层进行水热处理, 研究了水热溶液浓度对MAO陶瓷层组织结构及耐蚀性能的影响, 探讨了水热成膜及膜层的腐蚀机理。研究结果表明：水热处理过程中MAO陶瓷层表面的MgO部分溶解, 释放出的Mg ²⁺与水热溶液中的OH ^-结合形成Mg(OH)₂纳米片沉淀在陶瓷层表面及孔洞内。随着水热溶液中NaOH浓度的增加, 水热处理过程中形成的Mg(OH)₂将MAO陶瓷层表面的孔洞及裂纹等固有缺陷闭合, 提高了膜层的致密性。电化学实验结果表明, MAO及水热复合处理所制备的Mg(OH)₂/MAO复合膜层比单一MAO陶瓷层具有更好的耐蚀性, 而且随着NaOH浓度的提高, Mg(OH)₂/MAO复合膜层的耐蚀性增强; 浸泡实验结果表明Mg(OH)₂/MAO复合膜层能为镁合金基体提供长久的腐蚀防护保护能力。