化学沉积新型复合材料的研究

近年来,复合化学镀技术在开发新材料的探索中已为人们所关注。本文在酸性化学镀Ni-P合金的溶液中,加入T-稳定剂,以TiN微粒为分散剂,成功地制备出一种新型的(Ni-P)-TiN复合镀层。实验结果表明,TiN微粒在镀层中的含量与镀液中的悬浮量的关系呈Langmuir等温吸附线的形式。当维持TiN在镀液中的悬浮量不变,镀层中的TiN含量还与镀液的pH值及温度有关。经试验测定,(Ni-P)-TiN复合镀层的硬度随微粒含量的增加而增加,与化学镀Ni-P合金相比,具有更高的硬度值。经400℃热处理后,该复合镀层的硬度比硬铬镀层的硬度高。镀层耐磨性试验结果表明,(Ni-P)-TiN复合镀层比化学镀Ni-P合金镀层及硬铬镀层具有更好的耐磨损性能,极适于在高温条件下工作,这种耐高温磨损的性能,可以弥补硬铬镀层之不足。此外,本文对(Ni-P)-TiN复合镀层的耐磨性机理进行了初步的探讨。     

( Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性测试

为了改进钢材表面性能,采用复合化学镀技术制备( Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层,由于纳米微粒独特的物理化学特性致使使得到的复合镀层具有多种优良性能.通过Ni-P合金镀层、(Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层和热处理后的(Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性能测试,得出(Ni-P)-Al2...     

化学镀(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层的研究

采用化学镀的方法制备(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层,研究了镀液中WC纳米微粒的添加量对镀层中微粒含量的影响,通过扫描电镜观察了(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层的表面形貌。研究发现,纳米微粒镀层的硬度随着镀层中WC纳米微粒含量的增加而提高。通过测量(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层在NaCl溶液中的开路电位曲线和电化学阻抗谱,发现其耐蚀性能要优于合金镀层。     

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。     

复合化学镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀层研究——表面活性剂的影响

采用化学镀方法制备(Ni-P)-Si_3N_4纳米微粒复合镀层,研究了不同类型表面活性剂及分散方式对镀液中纳米粉体分散稳定性的影响。结果表明:采用超声波加阴离子表面活性剂分散纳米粉体,可提高镀液中纳米颗粒的分散和稳定性;提高了镀层的硬度,使复合镀层的耐蚀性比Ni-P合金镀层提高20%～50%,耐磨性提高将近4倍。     

可溶性阳极电刷镀纳晶Ni-P-SiC复合镀层的耐磨损性能

采用可溶性镍阳极电刷镀方法,在铜片上制备了Ni-P纳晶镀层和Ni-P-SiC复合镀层,镀层表面平整、致密、无裂纹.纳米颗粒的加入没有改变镀层的纳米晶结构,对镀层磷含量影响不大.硬度测试和摩擦磨损试验表明:纳米SiC的加入起到细晶强化和弥散强化作用,可以提高镀层的硬度和耐磨性能:添加纳米颗粒后镀层磨损方式由黏着磨损转变为磨粒磨损.     

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.     

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。     

镁合金(Ni-P)-SiC纳米颗粒化学复合镀层硬度及耐磨性的研究

研究了镁合金(Ni-P)-SiC纳米颗粒化学复合镀层的制备,并对复合镀层的性能进行测试,揭示出SiC纳米颗粒和表面活性剂对镀层硬度及耐磨性的影响规律。     

涤纶织物化学复合镀（Ni—P）-SnO2纳米微粒复合镀层

采用化学镀技术,实现了涤纶织物表面(Ni-P)-SnO2纳米微粒复合镀,借助扫描电镜、X-射线能谱仪、X-射线衍射分析仪和热质量分析仪对镀层表面形貌、成分以及热性能进行了分析,并对(Ni-P)-SnO2复合镀层的电磁波屏蔽和耐磨性能进行了测试。结果表明,经过(Ni-P)-SnO2纳米微粒复合镀之后,涤纶织物的起始热分解温度有所下降。镀层的均匀性和致密性对电磁波屏蔽性能影响显著。SnO2纳米颗粒对镀层表面起到了很好的增强改性作用,但由于镀层和纤维表面的结合力变差,因此织物耐磨性反而下降。     

(Ni-P)-Co/WC纳米颗粒复合电刷镀层的组织性能分析

采用电刷镀技术制备(N i-P)-Co/W C纳米颗粒复合镀层,用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和电子探针测定了复合刷镀层表面形貌、微观组织结构及成分分布。结果显示,复合镀层中的组织结构更加致密,显微硬度比镍-磷合金镀层有较大程度的提高。     

Oxidation behavior of CVD star-shaped TiN coating in ambient air

Star-shaped 800-TiN and 850-TiN coatings were deposited on the surface of 310S stainless steel foils by CVD and their oxidation behavior was investigated in ambient air, from 300 °C to 800 °C for 1800 s by XRD, SEM, EDX and Raman spectroscopy. Initial oxidation of 850-TiN coating with a partial color change occurs at 350 °C, remarkable oxidation of 850-TiN coating occurring between 400 °C and 450 °C. The EDX results show that obvious oxidation of 850-TiN starts at 400 °C with about 9 at% oxygen detected; no N atoms could be detected while the O content reaching a maximum of ca. 70% at oxidation temperature above 700 °C. The XRD and Raman results show that only rutile-TiO₂ formed on the surface of oxidized TiN coating. The oxidation of star-shaped TiN coating can be divided into three stages. In the case of mild oxidation (below 500 °C), TiN coating can maintain the star-shaped microstructure although oxygen diffuses into the TiN lattice resulting in replacement of N by O atoms. For moderate oxidation (550–600 °C), the star-shaped microstructures start to crack along the (111) twin planes, and the boundary of particles remains clear with oxide and oxynitride layer coexisting on the surface of 850-TiN coating. For severe oxidation (650–750 °C), the cracks of the star-shaped microstructures start to expand and become apparent, meanwhile the boundary of particles become uncertain. After oxidizing at 800 °C, the 850-TiN coating will lose efficacy due to the bad spalling resistance.     

锦纶织物复合化学镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀层

采用纳米复合化学镀技术,分别于酸性和碱性镀液中在锦纶织物表面沉积了(Ni-P)-Si3N4复合镀层,对镀层表面形貌、结构和织物热性能进行了表征,并测试了化学镀织物的电磁波屏蔽和耐磨性能.研究结果表明,Si3N4纳米微粒的引入使酸性复合化学镀(Ni-P)-Si3N4镀层无定形态有所增强,碱性复合化学镀(Ni-P)-Si3...     

化学镀镍-磷基纳米复合镀层的研究进展

综述了近年来国内外化学镀Ni-P基纳米复合镀层的研究进展,概述了纳米TiO2,SiO2,Al2O3、SiC、金刚石等对复合镀层耐磨性,耐蚀性的影响,介绍了纳米稀土氧化物在化学复合镀中的应用.     

配副材料对镍-磷-碳化硅化学复合镀层摩擦磨损性能的影响

利用化学复合镀技术制备了Ni-P-SiC复合镀层,研究了镀层的表面形貌、组织、显微硬度等性能,并对比研究了不同配副材料对Ni-P-SiC复合镀层和Ni-P镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ni-P-SiC复合镀层的显微硬度较Ni-P镀层有所提高;与GCr15钢球对磨时,Ni-P-SiC复合镀层发生严重的塑性变形和粘着磨损,但磨损率比Ni-P镀层稍有降低;与Si3N4陶瓷球对磨时,两者的磨损率相当,且均比与GCr15球对磨时小1个数量级,其主要磨损机理为磨粒磨损。配副材料的磨损率变化规律与镀层一致。在一定条件下,陶瓷材料与Ni-P镀层或Ni-P-SiC复合镀层是较匹配的摩擦副。     

机械泵旋片基材表面化学镀Ni-P/PTFE复合镀层

在机械泵旋片用45Mn钢板表面制备了化学镀Ni-P/PTFE复合镀层,并研究了PTFE的质量浓度对化学镀Ni-P/PTFE复合镀层的沉积速率、耐磨性、耐蚀性及表面形貌的影响。结果表明:适当增加PTFE的质量浓度,有利于加快沉积速率,提高化学镀Ni-P/PTFE复合镀层的耐磨性和耐蚀性。化学镀Ni-P/PTFE复合镀层表面呈胞状形貌,PTFE均匀分布在表面。当PTFE的质量浓度为8 g/L时,化学镀Ni-P/PTFE复合镀层具有最佳的耐磨性和耐蚀性。     

SiO2/Zn2SnO4/环氧丙烯酸酯涂层的阻燃性能

为了探究复合纳米颗粒对环氧丙烯酸酯（EA）涂层阻燃性能的影响，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和正硅酸乙酯（TEOS）为原料合成了介孔二氧化硅纳米颗粒，以ZnCl₂和SnCl₄·5H₂O为原料合成了锡酸锌（Zn₂SnO₄）纳米颗粒，将它们复合制成了介孔二氧化硅/锡酸锌复合纳米颗粒（SiO₂/Zn₂SnO₄），并用X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）对其表征。将所制的纳米颗粒（介孔SiO₂、Zn₂SnO₄、SiO₂/Zn₂SnO₄）与丙烯酸、丙烯酰胺、EA复合，经UV光固化制备出3种涂层（SiO₂/EA、Zn₂SnO₄/EA、SiO₂/Zn₂SnO₄/EA），通过紫外-可见光谱仪、差示扫描量热仪（DSC）及氧指数测定仪等对涂层的透光率、热稳定性、阻燃性能进行测试。结果表明：SiO₂/Zn₂SnO₄/EA涂层的综合性能较佳，当SiO₂/Zn₂SnO₄质量分数为4.85%时，该涂层的热稳定性及阻燃性能最佳，其极限氧指数、燃烧级别、残炭率（500℃下马弗炉煅烧）和硬度分别为31、V-0、17.32 % 及6H。