脉冲电镀Ni-P合金工艺及镀层的耐蚀性能

采用脉冲电镀法通过改变平均电流密度和占空比制备了Ni-P合金镀层,利用SEM观察了镀层的表面形貌,用螺旋测微仪测试了镀层的沉积速度,并通过盐水浸泡试验和极化曲线测量考察了镀层的耐蚀性能,以获得最佳的脉冲电镀参数。结果表明:平均电流密度为3 A/dm2、脉宽ton为2 ms时,镀层沉积速率较好;占空比为1∶5时镀层表面晶粒细化效果较好,表现出优异的耐腐蚀性能。     

Q235A钢电沉积镍的工艺优化

为了进一步探讨Q235A钢电沉积镍层残余应力、力学性能与镀覆工艺参数的关系,以瓦特镀镍液为基础,采用直流电沉积法,在Q235A钢表面电镀镍。采用X射线衍射仪、纳米力学测试系统、表面轮廓测量仪测试了镍镀层的残余应力、显微硬度、弹性模量及表面粗糙度;探讨了电流密度、温度、p H值对镍镀层力学性能的影响规律,以正交试验法优选了最佳工艺。结果表明:电流密度3.0 A/dm2,温度45℃,p H值3.5时,镍镀层的性能最佳,晶粒粒径为34.8 nm,镀层显微硬度达到3.86 GPa,弹性模量达到238 GPa,表面粗糙度为0.182μm。     

脉冲电沉积制备Ni-W-Fe-La纳米晶析氢电极材料

脉冲电沉积合金层较为复杂,目前尚未实际应用。采用脉冲电沉积技术制备了Ni-W-Fe-La纳米晶合金析氢镀层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪等设备测试了合金镀层的形貌、结构和组成。研究了制备工艺对镀层析氢性能的影响。确定了合金镀层的最佳制备工艺条件:机械搅拌下,控制平均电流密度Jm=5A/dm2,峰值电流密度Jp=14A/dm2,占空比R为35%,脉冲频率f=150Hz,pH值6.0～6.5,脉冲时间30min,镀液温度35℃。结果表明:制备的Ni-W-Fe-La镀层为纳米级镀层,其晶粒尺寸为48.73nm;稀土La元素的加入能够明显改变镀层表面形貌、晶粒尺寸以及镀层的耐蚀和析氢电催化活性,析氢电位比直流电沉积所得的同类镀层明显正移。     

脉冲电镀铁中平均电流密度对镀层的影响

应用现代脉冲电镀技术,分别在钢和铜基体上电镀铁层,以期获得性能优良的镀层.研究了平均电流密度对铁镀层的沉积速度、外貌、显微硬度和显微结构的影响.结果显示:随着平均电流密度的增加,铁镀层外貌先变好后变差;脉冲电沉积速度加快,以16 A/dm2的沉积效率最高;不同条件下的镀层显微硬度呈近似的"正态分布"关系;铁镀层的显微结构为立方晶型,有明显的择优取向.     

纳米孪晶镍镀层制备工艺的正交设计优化

过去对采用脉冲电镀法制备纳米孪晶镍镀层研究较少.以镍镀层的耐腐蚀性能作为镀层性能的检测指标,应用正交试验设计优化了脉冲电镀工艺,制备出纳米孪晶镍镀层.结果表明:以主盐NiSO4·2H2O浓度为400 g/L,脉冲平均电流密度为1.5 A/dm2,占空比为20%制备的纳米孪晶镍镀层的耐腐蚀性能最好,维钝电流密度达到0.67 μA/cm2;镀层为纳米孪晶结构晶粒,尺寸为50～150 nm.     

电镀NiCoCe合金层的制备及耐蚀性能研究

镍镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性,单纯的镍镀层易存在孔隙、晶粒粗大等缺陷,在镀镍时加入少量稀土元素可以显著提高镀层的性能.为此,通过改变电镀液成分和电流密度,在Q235基底上电镀形成一系列NiCoCe合金层,通过浸泡试验及电化学试验评价表面处理前后耐蚀性能的变化.结果 表明:添加0～0.4 g/L Ce元素可以通过细化晶粒有效增强镀层的耐蚀性,当电流密度小于0.04 A/cm2时,电流密度的增加可以使镀层中的晶粒细化,提高镀层的致密性和耐腐蚀性.当Ce元素的添加量为0.4 g/L,电流密度为0.03 A/cm2,电镀温度为50℃时,试验效果最佳.     

金刚石工具用电沉积纳米镍层的制备及性能

为了提高电镀金刚石工具的质量,采用脉冲电沉积纳米镍作为其胎体材料.在对其显微结构、晶粒尺寸、显微硬度及抗拉强度的测试基础上,确定了制备工具合适的电镀工艺参数.结果表明,在恒定脉冲模式下(脉冲导通时间2 ms,脉冲断开时间45 ms),镀层晶粒尺寸随电流密度的上升而明显下降,硬度与强度则显著上升,当电流密度超过8 A/dm2时,抗拉强度开始急剧下降而硬度保持6 kN/mm2 的高位基本不变,当超过12 A/dm2 时,硬度也开始下降.同时得到最大硬度与强度时材料的晶粒尺寸大约为20 nm,由其制出的工具切割使用寿命比普通Ni-Co胎体材料工具高20.2%.     

脉冲电镀Zn-Ni合金工艺参数对镀层Ni含量及形貌的影响

为了优化Zn-Ni合金制备工艺,在硫酸盐型Zn-Ni合金镀液中脉冲电镀Zn-Ni合金层。分别采用扫描电镜和X射线成分分析镀层形貌和成分,通过中性盐雾试验测试镀层耐蚀性。研究了脉冲参数、工艺条件对Zn-Ni合金镀层Ni含量与形貌的影响。结果表明:镀液温度、平均电流密度、频率、逆向脉冲系数及占空比对镀层性能和形貌均有较大影响;最佳工艺参数为温度60℃,平均电流密度70 m A/cm2,脉冲频率200 Hz,逆向脉冲系数0.4,占空比0.7,此时Zn-Ni合金镀层晶粒细小,表面平整光亮,呈银白色,镀层Ni含量为13%,耐蚀性优良。     

脉冲电流密度对Ni-WC/Co纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响

目前,通过脉冲电沉积制备Ni-WC/Co复合镀层的研究报道较少。为了探究Ni-WC/Co纳米复合镀层对材料表面摩擦性能的影响,采用脉冲电沉积制备Ni-WC/Co纳米复合镀层,研究脉冲峰值电流密度对复合镀层晶体结构、晶粒尺寸和硬度的影响;室温下,在MM-W1B立式万能摩擦磨损试验机上测试复合镀层的摩擦磨损性能,分析其磨损机理。结果表明:随着峰值电流密度的增加,复合镀层晶粒尺寸先减小后增大,硬度则是先增大后减小,复合镀层的摩擦系数和磨损量都是先降低后升高;当峰值电流密度为10 A/dm2时,复合镀层的平均晶粒尺寸最小,硬度最高,摩擦系数和磨损量最低,耐磨性能最佳,复合镀层表面主要呈现轻微的划痕,且磨痕较窄,无疲劳磨损。     

用脉冲喷射电沉积法制备纳米晶镍镀层

采用脉冲喷射电沉积方法制备了纳米晶镍镀层,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了镀层的生长形貌和微观结构,并考察了脉冲电流密度对镀层微观结构如晶粒尺寸、织构等的影响.结果表明:镀层内表面(基体一侧)具有比外表面(镀液一侧)更为精细的晶粒结构,说明随着厚度的增加,镀层中的晶粒逐渐粗化.随着电流密度从45 A/dm2增加到180 A/dm2,镀层中晶粒生长的择优取向由(111)织构逐渐转变为强(220)织构.当电流密度从45 A/dm2增加到120 A/dm2时,镀层平均晶粒尺寸逐渐减小;而进一步增加电流密度到180 A/dm2,镀层晶粒尺寸又会有轻微的增大.     

双向脉冲镀铬占空比对镀层微观组织及硬度的影响

为了了解占空比对双向脉冲镀铬层微观组织及硬度的影响,采用标准镀铬溶液,镀液温度为55℃,用自制双向脉冲电源装置,频率为100 Hz,峰值电流密度为50 A/dm2,在各种占空比下制备了5种镀层,并考察了其微观组织及硬度。结果表明:随着占空比的升高,镀铬层的硬度增加,延迟裂纹减少,致密度增大,表面粗糙度降低,当占空比大于70%时,镀铬层的硬度减小,延迟裂纹增加,致密度减小,表面粗糙度增加;占空比为70%的镀铬层各项性能最好。     

超声辅助脉冲电沉积Ni-TiN复合镀层的结合力和耐蚀性

超声辅助脉冲电沉积综合了超声波空化效应的解团聚和搅拌作用以及脉冲电流瞬时电流密度高、电流参数可控等特点,是制备纳米复合镀层的有效方法.采用超声辅助脉冲电沉积技术制备了Ni-TiN纳米复合镀层,并用扫描电镜及能谱分析系统、显微硬度计、划痕仪和电化学工作站研究了Ni-TiN复合镀层的微观结构、结合力和耐蚀性.结果 表明:电流密度、脉冲占空比和超声功率对复合镀层中TiN复合量有一定影响.当电流密度为4 A/din2,占空比为40％,超声功率为300W时,复合镀层中TiN粒子复合量为9.98％(质量分数),显微硬度值为741 HV,复合镀层表面晶粒细小、平整致密,复合镀层与基底结合良好,结合力为704.77 MPa;同时复合镀层表现出较优的耐腐蚀性能.     

脉冲摩擦喷射电沉积制备纳米晶镍沉积层

采用脉冲摩擦喷射电沉积和直流喷射电沉积分别在石墨基底上制备了纳米晶镍镀层,利用扫描电镜和X射线衍射分析了脉冲占空比和脉冲频率对镍镀层的表面形貌、晶粒的择优取向及平均晶粒尺寸的影响。结果表明脉冲摩擦喷射电沉积较直流喷射电沉积的沉积效果有较大提高,在喷嘴流量为200L/h,平均电流密度为80A/dm2,阴极转速为6r/min的条件下,脉冲占空比为50%,脉冲频率为2000Hz时可以获得表面较为平整光亮、组织致密的Ni沉积层。     

硫代硫酸盐无氰镀银工艺

无氰镀银是电镀银的发展方向,目前仍存在许多问题.采用硫代硫酸盐无氰镀银工艺,分别以AgNO3和AgBr为主盐进行镀银,研究了主盐含量、电流密度对镀层表观质量、沉积速率、显微硬度的影响,测量了镀层结合强度、晶粒尺寸,确定了2种体系制备镀层的最佳工艺.结果表明:AgNO3体系AgNO3最佳用量为40 g/L,最佳电流密度为0.25 A/dm2,制备的镀层光亮平整,晶粒尺寸为35 nm;AgBr体系AgBr最佳用量为30 g/L,最佳电流密度为0.20 A/dm2,制备的镀层光亮平整,晶粒尺寸为55 nm;与AgBr体系相比,AgNO3体系适宜电镀的电流密度范围较宽,制备的镀层显微硬度较大,晶粒尺寸小;2种体系制备的镀层均为纳米晶.     

正交试验优化脉冲磁场-电沉积Ni-TiN复合镀层工艺研究

为改善钻井泥浆泵活塞的耐磨性能,采用脉冲磁场-电沉积方法在40Cr试件表面制备Ni-TiN复合镀层。利用磨损试验机、电子分析天平、扫描电镜、正交试验法研究并优化Ni-TiN复合镀层的制备工艺参数。结果表明,当磁场强度为0.5T时,Ni-TiN复合镀层的磨损量到达最小值0.72 mg,当阴极电流密度和占空比分别为2.2A/dm2和50%时,Ni-TiN复合镀层的磨损量达到最小值6.4 mg。脉冲磁场-电沉积Ni-TiN复合镀层的最佳工艺参数为磁场强度0.5T,电流密度2.2A/dm2,占空比40%。     

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.     

调制电流对电镀Ni-SiC复合膜性能的影响

研究了在调制电流作用下Ni SiC复合镀膜的成分和性能 ,包括SiC沉积量、镀膜显微硬度、延展性和耐磨性等。通过控制电流密度以 0 .2A/dm2 ·min速率从 8A/dm2 连续衰减到 2A/dm2 ,可从瓦特液中获得比恒流电镀镀膜性能更优SiC梯度镀膜。当施加脉冲电流且脉冲幅值与基值比为 8∶2 (A/dm2 )、占空比为 1/ 6∶10 / 6(min)时 ,镀膜耐磨性和显微硬度均最优     

不同电化学抛光工艺条件下Q235A表面镍镀层的性能

钢件镀镍前的电化学抛光工艺对镀层性能有较大影响。以低碳钢Q235A为基材,研究电化学抛光工艺参数对镍镀层性能的影响规律,探讨了在低碳钢表面制备性能优良的镀镍层的较优工艺。首先选择4组、每组2件样品,研究电化学抛光中有、无磁性搅拌对镍镀层的影响。在此工作基础上,采用正交试验,选择16件样品研究磁性搅拌下抛光工艺参数对镀层的影响。用数显外径千分尺测试镀层厚度、表面轮廓测量仪2302A测量表面粗糙度值Ra、纳米压痕仪Nano Indenter XP测试镍镀层的弹性模量及硬度。结果显示:电化学抛光时加磁性搅拌可以使镀层表面光滑、镀层增厚;电化学抛光电流密度对镀层表面粗糙度影响较小,但对镀层厚度、弹性模量及硬度的影响很大;而电化学抛光温度、抛光时间对镀层表面粗糙度、镀层厚度的影响与抛光电流密度有关。在其他条件相同的情况下,选择抛光时间15 min、电流密度30 A/dm2,抛光温度为65℃时得到的镍镀层弹性模量、硬度可以达到最大值。     

丁二酰亚胺脉冲无氰镀银工艺研究

以镀层表面形貌、结合力、抗变色性能和显微硬度为考核指标,采用正交试验法优选了丁二酰亚胺无氰脉冲镀银工艺参数,并与直流条件下的镀银层作了比较.结果表明,脉冲电镀所得镀层表面存在较多微型凹孔,其显微硬度及抗变色性能优于直流镀银层,晶体直径也小于直流镀层;脉冲电流区间略小于直流电镀.镀液分散性稍好于直流电镀.     

脉冲电沉积工艺对镍镀层结构与硬度的影响

为了优化脉冲电镀镍工艺,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和显微硬度仪研究了脉宽、脉间、峰电流密度对镀层的晶粒尺寸、表面形貌、晶体取向和硬度的影响.结果表明,保持峰电流密度和脉间不变,镀层的晶粒尺寸随着脉宽的增加先减小后增加.当脉宽由0.1ms增至8ms,晶体取向由(111)织构向(200)织构转变.保持峰电流密度和脉宽不变,当脉间的增加,晶粒尺寸增大,但晶体的取向不变.增加峰电流密度能够显著降低镀层的晶粒尺寸.当峰电流密度由0.2A/cm2增至2.0A/cm2,晶体取向由随机态向强的(200)织构转变.镀层的硬度与镀层的晶粒尺寸有关,晶粒尺寸较大时,服从Hall-Petch关系,晶粒尺寸较小时,产生纳米效应,反Hall-Petch关系.因此,脉宽、脉间、峰电流密度均能显著影响镀层的显微硬度.