Ni-Co/ZrO2复合镀层的制备与研究

采用超声波辅助电沉积方法,在氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co合金镀层与Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了电沉积两种镀层的电化学行为,并测试了两种镀层的性能。结果表明:纳米ZrO_2微粒的加入,降低了电沉积体系的极化度,使电沉积更容易进行;与Ni-Co合金镀层相比,NiCo/ZrO_2复合镀层具有更高的纳米压痕硬度、弹性模量、硬模比,以及更优异的减摩性能。     

ZrO_2添加量对镍–钴–二氧化锆复合镀层微观结构和性能的影响

在由80 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、12 g/L Co(NH_2SO_3)_2·4H_2O和40 g/L H_3BO_3组成的基础镀液中加入ZrO_2纳米粒子(平均直径50 nm),通过超声辅助电沉积法制备了Ni–Co–ZrO_2复合镀层,工艺条件为:pH 4.0,电流密度5 A/dm~2,温度50℃,超声功率240 W,极间距40 mm。研究了ZrO_2添加量对Ni–Co–ZrO_2复合镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性和热稳定性的影响。ZrO_2纳米粒子的引入使所得复合镀层的表面更加平整、致密,镀层中Ni–Co合金的固溶体结构未发生变化,只是晶粒的择优取向和生长改变。当镀液中ZrO_2添加量为10 g/L时,所得Ni–Co–ZrO_2复合镀层具有较高的显微硬度以及较好的耐磨性和热稳定性。     

脉冲电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的工艺及性能

采用脉冲电沉积技术在铜基表面制备Ni-SiC纳米复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度计及电化学测试,研究了纳米SiC微粒的质量浓度对复合镀层的表面形貌、组织结构、显微硬度以及耐蚀性的影响。结果表明:当纳米SiC微粒的质量浓度为6～9g/L时,制备的复合镀层组织细密,显微硬度最高可达7 730MPa,并且耐蚀性也有了较大的提高。     

电沉积方法对Ni-SiC纳米微粒复合镀层结构与性能的影响

分别采用磁力搅拌-直流电沉积法、超声波搅拌-直流电沉积法和超声波搅拌-脉冲电流沉积法制备Ni-SiC纳米微粒复合镀层,并探讨电沉积方法对复合镀层组织结构、显微硬度、耐磨性及耐蚀性的影响。结果表明:超声波搅拌能引发扰动搅拌和击碎分散等综合效应,对共沉积过程起到积极促进作用,明显改善复合镀层的形貌组织,提高硬度、耐磨性和耐蚀性;并且进一步替代加载脉冲电流后,脉冲电流和超声波的作用叠加,使电沉积制备的复合镀层表面更平整,结构更致密,硬度更高,耐磨性和耐蚀性也更好。     

超声波功率对电沉积钴−镍−钨合金性能的影响

以纯铜为基体,在100 kHz频率的超声波辅助下电沉积Co-Ni-W合金镀层。镀液组成和工艺条件为:CoSO_4·7H_2O 0.6 mol/L,NiSO_4·6H_2O 0.2 mol/L,Na_2WO_4·2H_2O 0.18 mol/L,H_3BO_3 0.2 mol/L,Na_2SO_4·10H_2O 0.05mol/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 0.4 mol/L,pH 6.0,温度(40±2)℃,电流密度0.6 A/dm2,超声波功率0～750 W,时间15 min。研究了超声波功率对电沉积过程及合金镀层表面形貌、元素组成、相结构、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明:超声波辅助可削弱电沉积过程中浓差极化的影响,强化液相传质,促进反应界面的电子转移。超声波功率高于150W时,Co-Ni-W合金镀层的W原子分数显著提升。超声波功率为300～600W时,镀层平整、致密,呈纳米晶结构。超声波功率≥600W时,镀层趋于非晶态结构。超声波功率为450～600W时,Co-Ni-W合金镀层具有较高的显微硬度和良好的耐蚀性。     

电刷镀n-Al2O3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。     

超声波功率对Cu-SiO_2复合镀层形貌与性能的影响

采用超声波辅助电沉积工艺制备Cu-SiO_2复合镀层,借助扫描电镜、粗糙度仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机,研究超声波功率对复合镀层形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,较低功率(0~160 W)超声波起不到改善和提高复合镀层形貌与性能的效果,较高功率(240~400 W)超声波能够明显改善复合镀层的形貌平整性和致密性,并且提高性能;超声波功率过高,反而使复合镀层形貌变差,性能下降。超声波功率为400 W时,复合镀层呈颗粒状形貌,表面粗糙度仅为0.42μm,显微硬度达到166.8 HV,磨损质量损失率为1.07 mg/min,表现出良好的摩擦磨损性能。     

镍–二氧化锆复合电沉积工艺优化及其对钢表面的毛化效果

在钢试片上复合电沉积Ni–ZrO_2,使微米级的ZrO_2颗粒镶嵌在镍镀层中而形成具有一定粗糙度的表面。通过正交试验研究了NiSO_4·6H_2O、ZrO_2和十二烷基硫酸钠(SDS)添加量,电流密度和温度对Ni–ZrO_2复合镀层耐蚀性、显微硬度和粗糙度的影响。结果表明,电流密度对镀层耐蚀性的影响最大,温度对镀层粗糙度的影响最大。综合考虑Ni–ZrO_2复合镀层的显微硬度、耐蚀性和粗糙度3个指标,得到复合电沉积Ni–ZrO_2的最优工艺为:NiSO_4·6H_2O 280 g/L,NiC_(12)·6H_2O 30~60 g/L,H_3BO_3 30~40 g/L,ZrO_2 30 g/L,SDS 120 mg/L,1,4-丁炔二醇和糖精适量,电流密度3 A/dm2,温度45°C。在最优工艺条件下,Ni–ZrO_2复合镀层的耐蚀性最好,显微硬度为587.3 HV,粗糙度为14.327 4μm,比钢试片高一个数量级左右。     

机械轴承表面电沉积制备Co-W/ZrO2复合镀层

采用电沉积技术在GCr15轴承钢板表面制备了Co-W/ZrO_2复合镀层,并研究了纳米ZrO_2微粒的质量浓度对镀层性能的影响。研究发现:随着纳米ZrO_2微粒的质量浓度的增加,镀层的沉积速率和厚度增大;加入纳米ZrO_2微粒,有利于细化镀层晶粒,改善镀层的耐磨性;当纳米ZrO_2微粒的质量浓度为12 g/L时,镀层表面均匀、致密,孔隙率低,具有较好的性能。     

正向脉冲占空比对Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni,W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层.在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响.结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低.当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6 μm/h),显微硬度最高(为696 HV).纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显.     

碳钢表面铜-碳化硅纳米复合镀层的制备及其性能研究

在Q235碳钢表面先预浸镀铜,然后采用超声-电沉积方法获得Cu-SiC纳米复合镀层。研究了纳米SiC含量对纳米复合镀层表面形貌的影响,讨论了阴极电流密度、超声功率、温度和电沉积时间对复合镀层显微硬度的影响,获得了较佳的工艺条件:镀液中SiC纳米颗粒含量9g/L,阴极电流密度6A/dm2,超声波功率200W,镀液温度30°C,电沉积时间40min。在此条件下制备Cu-SiC纳米复合镀层,测试了镀层的结合力,并与普通铜镀层进行比较,研究了复合镀层的表面形貌、显微硬度以及在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,所制备的复合镀层结合力良好,其表面颗粒尺寸在0.5～1.0μm之间(小于普通铜镀层的1～4μm),显微硬度和反应电阻分别为294.6HV和2446.5.cm2(大于普通铜镀层的162.0HV和1538.7.cm2)。Cu-SiC纳米复合镀层具有较好的机械性能和耐腐蚀性能。     

正向脉冲占空比对Ni–W–P–CeO_2–SiO_2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni、W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni–W–P–CeO2–SiO2纳米复合镀层。在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响。结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低。当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6μm/h),显微硬度最高(为696HV)。纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显。     

屏蔽罩超声辅助电镀Ni-Co/SiO2复合镀层的耐蚀性研究

在电子元件常用的屏蔽罩表面电镀Ni-Co/SiO2复合镀层,并施加超声波以强化电镀过程.研究了超声波功率对镀层中SiO2颗粒含量以及镀层表面形貌、显微结构和耐蚀性的影响.结果表明:适当提高超声波功率有利于改善镀层表面形貌,并提高镀层中SiO2颗粒含量,使镀层表现出越来越好的耐蚀性.但超声波功率超过一定范围后,镀层中Si...     

镍基氧化铝纳米微粒复合电镀的研究现状

以Al2O3纳米微粒为复合材料的复合电镀是一种取代镀硬铬的极有价值的复合表面技术。Al2O3微粒与镍金属共沉积可明显提高镀层的硬度、耐磨性与耐蚀性。主要阐述了Al2O3纳米微粒与金属镍共沉积的工艺条件对沉积速率和镀层性能的影响。并且指出Al2O3纳米微粒复合镀镍中关键问题是如何提高复合镀层中纳米微粒的含量及镀层形貌对镀层性能的影响,以寻找控制镀层表面形貌的条件。     

工艺参数对Ni-ZrO_2纳米微粒复合镀层性能的影响

采用脉冲电源,在铜表面制备了复合镀层,研究了占空比、镀液中ZrO2纳米微粒添加量和脉冲频率对复合镀层的硬度、沉积速率和耐蚀性的影响。结果表明,随脉冲占空比的增加,镀层硬度、沉积速率和耐蚀性能均呈现先增大后减小的趋势;ZrO2纳米微粒的增加使镀层硬度增加,而沉积速率和耐蚀性能为先增大后减小;随脉冲频率的增加,镀层硬度、沉积速率及耐蚀性能均增加。最佳工艺参数应控制占空比为50%、ZrO2纳米微粒质量浓度9g/L、脉冲频率2000Hz。     

纳米微粒增强铜基复合镀层的制备与研究

以纳米SiO2微粒为增强相,采用复合电镀方法制备出纳米微粒增强铜基复合镀层。考察了机械搅拌速率对Cu-纳米SiO2复合镀层形貌、组织结构、显微硬度和抗拉强度的影响。结果表明:机械搅拌速率对Cu-纳米SiO2复合镀层形貌、显微硬度和抗拉强度的影响较明显,但对择优取向基本无影响;当机械搅拌速率为6r/s时,Cu-纳米SiO2复合镀层的形貌质量及性能较好。机械搅拌速率通过影响纳米微粒的复合量及其发挥的强化作用,进而影响纳米微粒增强铜基复合镀层的形貌与性能。     

用正交试验方法优化Ni-P-SiC化学复合镀工艺

采用正交试验方法研究了SiC质量浓度、搅拌速度、温度、表面活性剂4因素对Ni-P-SiC化学复合镀镀层沉积速度和镀层显微硬度的影响.试验表明:温度对镀层沉积速度的影响最大,搅拌速度次之;SiC质量浓度对镀层显微硬度的影响最大,搅拌速度次之.当SiC质量浓度为7.5 g/L,搅拌速度为240 r/min,温度为90 ℃,混合添加阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂时,镀层沉积速度达28.3 μm/h,镀层显微硬度达756 HV.经400 ℃热处理6 h后镀层显微硬度达1 250 HV.按照优化方案施镀,镀层厚度均匀,微粒在镀层中分布均匀.     

黑Cr-C纳米复合电沉积工艺中电流密度的确定

研究了电流密度对黑Cr-C纳米复合镀层组织及性能的影响.通过扫描电镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌,并测定了镀层的显微硬度.结果表明,黑Cr-C纳米复合镀层显微硬度最高达10.5 GPa,镀层中微粒的体积分数最高达8.12%,电沉积复合电镀最佳电流密度为100 A/dm2.     

n-Al2O3/Ni-Co纳米复合电刷镀层表面形貌的分形维数研究

采用电刷镀技术,在45钢上获得了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合电刷镀层.研究了镀液中纳米颗粒加入量对镀层的表面形貌和显微硬度的影响,并利用盒维数的计算方法,计算了表面形貌的分形维数,初步建立了表面形貌的分形维数与镀层显微硬度之间的关系.对比分析表明:随着镀液中纳米颗粒含量的增加,镀层表面形貌的分形维数先减小后增大,镀层的显微硬度则先增大后减小,但都在镀液中纳米颗粒加入量为20g/L时达到最值,即镀层表面形貌的分形维数与其显微硬度有负相关的对应关系.     

烧结钕铁硼永磁体复合电镀镍–氧化铈工艺和镀层性能

以烧结NdFeB永磁体为基体,采用复合电沉积法制备了Ni–CeO2复合镀层。镀液组成与工艺条件为:NiSO4250 g/L,NiCl240 g/L,H3BO335 g/L,纳米CeO210 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,温度45°C,电流密度3 A/dm2,时间30 min。对比研究了纯镍镀层和Ni–CeO2复合镀层的表面形貌、结构组成、耐蚀性、结合力、显微硬度等性能。结果表明,与纯镍镀层相比,Ni–CeO2复合镀层结晶更为细致,在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性提高,显微硬度由纯镍镀层的358.7 HV提高至428.3 HV,结合力明显增强。