Ni-SiC纳米复合镀工艺及性能研究

 在纯铜板上制备了含有纳米SiC的镍基复合镀层，利用扫描电镜观察镀层表面显微组织.研究了含量、阴极电流密度、pH值、温度、时间、搅拌等主要工艺参数对纳米SiC在复合电沉积中沉积量的影响.并用MM-200磨损试验机检测了所得复合镀层的耐磨性能.X-ray衍射证明镀层中存在纳米SiC粉末；纳米SiC镍基复合镀层成型工艺参数为：电流密度3 A/dm2～15 A/dm2，温度30℃～60℃，pH值3～4，超声波辅助慢速机械搅拌；最佳含量40 g/L；纳米Ni-SiC复合镀层的耐磨性能优于纳米Ni-Al2O3复合镀层及纯Cr镀层.       

脉冲电镀Ni-SiC纳米复合镀层工艺与微观形貌

采用脉冲电镀法制备了Ni-SiC(纳米)复合镀层,研究了脉冲参数对镀层中纳米颗粒含量和镀层显微硬度的影响.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了镀层的显微形貌及纳米复合镀层的相组成.用显微硬度计测试了镀层的显微硬度.结果表明,脉冲电镀能获得晶粒度细小、致密、光亮、均匀且高硬度的复合镀层.     

Ni-SiC纳米复合镀层的耐高温氧化性能

研究了电镀工艺条件对Ni-SiC纳米复合镀层耐高温氧化性能的影响规律.研究表明,经800℃,1.5h灼烧,随着镀层中SiC复合量的增加,复合镀试片总增重略降后上升至最大,后又再下降,对基底金属Fe的耐高温氧化的保护作用先增后减.最佳工艺条件下获得的纳米复合镀试片总增重比Watts镀试片减少1/4,镀层本身的耐高温氧化性能有所增强,而源自基底金属Fe的氧化增重减少近2/3,对基底金属的保护作用明显增强;显微硬度测试表明,灼烧后镀层表面形貌发生了很大的变化,原来结晶细小的蜂窝状结构消失,结晶粗大的瘤状突起明显增多,但显微硬度没有发生明显变化.     

高速电喷镀制备纳米PTFE镍基复合镀层

研究了以Q235和65Mn钢为基底，经高速电喷镀形成的纳米PTFE镍基复合镀层，考察了喷射速度对镀层沉积速率、表面显微硬度、结晶组织形貌以及镀层结合力的影响，探讨了喷射速度影响镀层性能组织的原因机理。结果表明，喷射速度在4.2-6．3m／s时获得的镀层有较高的沉积速率和表面硬度，晶粒细小、组织致密．镀层结合力较高。     

高速电喷镀制备纳米PTFE镍基复合镀层

研究了以Q235和65Mn钢为基底,经高速电喷镀形成的纳米PTFE镍基复合镀层,考察了喷射速度对镀层沉积速率、表面显微硬度、结晶组织形貌以及镀层结合力的影响,探讨了喷射速度影响镀层性能组织的原因机理。结果表明,喷射速度在4.2～6.3m/s时获得的镀层有较高的沉积速率和表面硬度,晶粒细小、组织致密,镀层结合力较高。     

复合电刷镀纳米镀层性能改善及问题探讨

为获得性能优异的复合镀层,从纳米粒子的性质出发,探讨了纳米粒子对电刷镀镀液性能的影响.纳米粒子的加入,大大提高镀层硬度、耐磨性和耐蚀性.结合现状提出当前需要解决的关键问题并展望纳米复合镀层的发展前景.     

Ni-SiC纳米复合镀层腐蚀行为的研究

通过电化学阻抗谱测试技术初步确定制备具有较好耐腐蚀性能镀层的工艺参数。利用扫描电子显微镜观察镀层的表面形貌;借助浸泡实验、电化学阻抗谱、极化曲线等方法对比分析了Ni-SiC纳米复合镀层和纯Ni镀层在0.5 mol/L NaCl溶液和1 mol/L HNO_3溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,SiC纳米颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性能,且镀层耐腐蚀性能随镀层中SiC纳米颗粒含量的增加而提高。     

Ni-TiO2基纳米复合电刷镀层微观结构及腐蚀电化学行为

研究了用电刷镀在Q235钢上制备出Ni-TiO2纳米复合镀层复合镀液中,纳米颗粒的加入量及不同的表面活性剂对镀层性能的影响。采用SEM对复合镀层的表面形貌进行分析,用极化曲线研究了纳米复合镀层在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,结果表明:与纯Ni镀层相比,Ni-TiO2纳米复合镀层晶粒更加细小,空隙率更低,阳离子表面活性剂分散镀液所得镀层效果最为显著;复合镀液中纳米TiO2质量浓度为10g/L时,复合镀层的耐腐蚀性能最优;纳米颗粒含量相等的情况下,阳离子表面活性剂分散镀液所得镀层具有最好的耐腐蚀性能。     

占空比对氨基磺酸盐制备 Ni-TiN 纳米复合镀层性能的影响

目的进一步提高电沉积制备Ni-TiN纳米复合镀层的性能。方法选用氨基磺酸盐镀液体系,利用超声脉冲方法在3Cr13基体上电沉积Ni-TiN纳米复合镀层,研究占空比对纳米复合镀层TiN含量、表面形貌、显微硬度、微观结构的影响。结果随着占空比增加,镀层的硬度和纳米TiN含量先增加,后降低,镀层织构衍射强度增加,结晶度提高,衍射峰变窄。在占空比为0.2时,镀层TiN含量和硬度达到最大值,TiN质量分数为3.85%,硬度为580HV0.1,且镀层表面平整、致密。结论在一定的平均电流密度下,采用合适的占空比可以获得表面平整、致密的Ni-TiN纳米复合镀层。纳米TiN的共沉积影响了镍的结晶过程,不同占空比下制备的镀层中纳米TiN含量不同,引起了镀层晶格畸变,织构发生明显变化,性能改变。     

表面活性剂对Ni-SiC复合电镀的影响

以瓦特型镀镍液为母液,在一定的工艺条件下复合电沉积Ni-SiC镀层,选用三种典型表面活性剂,即非离子型表面活性剂OP-10,阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),以及阴离子型十二烷基苯磺酸钠(LAS),通过对比实验,研究了它们对Ni-SiC复合电镀的影响,结果表明,LAS能显著改善镀层的表面质量,但对粒子复合量的贡献不大;OP-10能显著提高镀层的粒子复合量和硬度;CTAB能有效提高SiC颗粒的悬浮性能,促进SiC粒子与金属镍的共沉积.     

Preparation of Ni-SiC Composite Coating by Electrochemical Deposition

采用电化学沉积法通过在电解槽中添加SiC颗粒制备Ni-SiC复合镀层。由于第二相颗粒SiC的加入改善了镀层的性能,使之具有高硬度、耐磨性和耐腐蚀性能等。Ni-SiC复合电镀改善镀层的组织结构并显著提高镀层的质量。采用NiSO4·6H2O（35 g/100 mL）,NiCl2·6H2O（4 g/100 mL）,H3BO3（3.5 g/100 mL）,十二烷基硫酸钠（0.5 g/100 mL）,SiC颗粒（0.4~1.0 g/100 mL）体系,在pH值为4,温度35~50 ℃时,通过电化学沉积法制备Ni-SiC复合镀层。实验探究了温度、电流密度、镀液中碳化硅颗粒含量以及超声波分散时间对镀层中SiC复合量的影响。通过扫描电镜和XRD对镀层进行分析,结果表明：在温度为35~50 ℃之间复合镀层中SiC的量随温度的增加呈现先增加后减少的趋势;在电流密度为0.026~0.06 A/cm2之间,复合镀层中SiC的含量随电流密度的增加呈现先增加后减小的趋势;镀液中SiC量在0.4~1.0 g/100 mL之间时,镀层中SiC含量随着镀液中SiC含量的增加而增加,超过一定值（0.6 g/100 mL）增加幅度变小;超声波分散时间在10~50 min之间, 镀层中SiC的含量随时间的增加而先增加后减少。镀层中碳化硅颗粒均匀分布有利于晶粒的细化     

电沉积方式对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响

目的通过研究电沉积方式对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响,进而改善Ni-SiC纳米复合镀层的性能。方法采用直流电沉积和脉冲电沉积分别制备Ni和Ni-SiC纳米复合镀层,使用扫描电镜和能谱仪研究镀层的表面形貌和成分,通过测量施镀前后镀件质量差计算沉积速率,采用硬度计测量了镀层的硬度,利用极化曲线和电化学阻抗方法研究镀层在3.5%NaCl水溶液中的耐腐蚀性能,分析了直流电沉积方式和脉冲电沉积方式对镀层各项性能的影响。结果脉冲电沉积方式制备的Ni-SiC纳米复合镀层的表面形貌更加致密、均匀、光滑,镀层硬度为616.3HV,自腐蚀电流为9.56×10~(-6) A,比直流电沉积制备的Ni-SiC纳米复合镀层的硬度和耐蚀性能均有所提高。结论电沉积方式对复合镀层的性能有很大影响,脉冲电沉积方式制备的Ni-SiC纳米复合镀层具有更好的性能。     

碳含量对中频磁控溅射沉积MoCN涂层微观结构及摩擦学性能的影响

目的 为了大幅提高机械零部件表面的硬度和耐磨性能,探究制备具有低摩擦因数、高硬度和良好耐磨性的MoCN涂层。方法 采用中频磁控溅射技术在不锈钢基板和硅片上,通过控制C₂H₂气体(纯度99.99%,0、3、6、9 mL/min)的量来制备具有不同含碳量的MoCN纳米复合涂层。通过X射线衍射仪和拉曼光谱仪分析涂层主要的物相结构,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征涂层的表面和断面形貌。采用连续刚度法,利用纳米压痕仪测试涂层的纳米硬度和弹性模量。利用自动划痕试验机和光学显微镜(OM)评估涂层与基体之间的黏附强度。最后利用多功能摩擦磨损试验机进行磨损试验,通过SEM对试验后的涂层进行磨损形貌分析,并对涂层的摩擦学性能进行评价。结果 涂层微观组织和力学性能表征结果表明,MoCN涂层由MoN相和非晶态碳相组成。随着涂层中碳含量的增加,涂层与基体之间的结合力和涂层表面的粗糙度都呈现逐渐减小的趋势,其涂层的划痕失效临界载荷和表面粗糙度的最小值分别为6.90 N和6.80 nm,但是涂层的纳米硬度从7.36 GPa增至10.23 GPa。摩...     

镁对新型合金镀层金属液抗高温氧化性能的影响

通过对新型合金镀层金属液(以下称合金液)氧化试验后宏观状态、微观形貌观察,结合X射线衍射(XRD)及能谱分析,研究分析了镁对该合金液氧化行为的影响。结果表明:镁对该合金液的氧化行为影响显著,铝含量一定时,随着镁含量增加,合金液的抗高温氧化性能明显变差,且氧化层呈规律性增加,超过一定含量后严重影响镀层表面质量。     

TD法盐浴渗钒层初期生长表面形貌的研究

在不同温度下对T12钢基体进行不同时间的盐浴渗钒处理,采用扫描电镜、电子探针和XRD等分析手段,分析了渗钒层初期生长的表面形貌演变过程,并对比了国产供应态和球化退火态两种T12钢基体上渗钒初期的覆层形貌和成分分布。结果表明:在不同温度下渗钒,覆层的初期生长都是初始晶核不断形成并生长,直至覆盖整个表面,同时在初始晶粒上生成超细晶粒,最终形成非常光滑的表面;温度不同,则覆层形成类似形貌所需的处理时间不同;覆层形成初期的形貌受基体组织的影响,使基体中的渗碳体均匀分布有利于均匀致密覆层的形成。     

镍基高温合金Al-Si渗层高温氧化表面形貌分析

采用无机盐料浆法在镍基高温合金表面制备了Al-Si渗层.依据GB/T13303-91<钢的抗高温氧化性能测定方法>标准,用静态增重的试验方法,对制备了Al-Si渗层和未制备渗层的镍基高温合金进行了1 000℃恒温抗氧化性能试验.利用带能谱分析的扫描电镜(SEM/EDX)进行了渗层表面形貌观察和成分测试并用XRD-6000对氧化后的渗层进行相组成分析.研究结果表明:制备了Al-Si渗层的镍基高温合金在高温氧化过程中,渗层表面已转变成致密完整的α-Al2O3氧化膜,且渗层与基体合金的附着性良好,其抗高温氧化性能明显优于未制备渗层的镍基高温合金.     

重熔对NiCrBSi涂层组织及高温耐磨性能的影响

目的改善Ni Cr BSi涂层的组织及高温耐磨性能。方法采用等离子喷涂在45号钢基体上制备Ni Cr BSi涂层,并用氩弧对其进行重熔处理。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对喷涂层与重熔层的形貌、微观组织、成分与物相进行分析。采用显微硬度仪与纳米压痕仪测试涂层的硬度、弹性模量,并计算出涂层的断裂韧性。通过室温、300℃、500℃的摩擦磨损试验评价和比较喷涂层与重熔层的耐磨性能。结果重熔层各元素分布较均匀,主要由γ-(Fe,Ni)、Cr2B、Mn5Si2和α-Fe等物相组成。重熔层由喷涂层的层状结构转变为致密的铸态组织,孔隙率由7.2%降低至0.4%,重熔层与基体之间形成了冶金结合。涂层重熔后硬度由724HV降低至608HV,但是弹性模量与断裂韧性分别由161.15 GPa和0.63 MPa·m~(1/2)提高至195.92 GPa和7.18 MPa·m~(1/2)。结论重熔处理改善了涂层的组织,使得重熔层在室温、300℃、500℃的耐磨性能均优于喷涂层。随着温度的升高,喷涂层氧化脱落越来越严重,而重熔层无明显氧化脱落。     

钢表面化学气相沉积TiC晶体的择优取向

本文用化学气相沉积(CVD)法,以TiCl_4-CH_4-H_2为原料气体,在不锈钢表面获得了致密的TiC膜.研究了TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向与沉积条什的关系.结果表明,沉积温度T_(dep),碳钛比CH_4/TiCl_4强烈地影响了TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向.CH_4/TiCl_4低时,TiC晶体的择优取向为(220):而CH_4/TiCl_4高时,TiC晶体的择优取向为(200).TiC晶体的择优取向主要取决于气氛中活性碳的平衡浓度。     

自动化纳米电刷镀复合镀层的组织和性能

采用自制的自动化电刷镀系统制备了n-Al2O3/Ni复合电刷镀层,对比研究了手动和自动纳米电刷镀镀层的组织和性能.结果表明,自动化纳米电刷镀效率高,镀层组织更致密,纳米颗粒在复合刷镀层中均匀弥散分布;镀层硬度和耐磨性能等与手动纳米刷镀层性能相近,但是,其性能分布更均匀.这是由于自动化电刷镀过程避免了人为因素影响,使得镀层金属和纳米颗粒的共沉积过程更加连续一致.