电沉积耐磨减摩纳米复合镀层的研究进展

纳米复合镀层比常规镀层具有更高的硬度和更加优良的摩擦学性能.评述了纳米复合镀层的电沉积工艺,包括纳米颗粒前处理、纳米颗粒添加量、电流、镀液pH值、镀液温度和搅拌方式等对镀层中纳米颗粒含量、镀层表面形貌及微观结构的影响,对纳米复合镀层摩擦学性能以及纳米颗粒耐磨减摩机理的研究进行了综述.     

Ni-P-纳米ZrC化学复合镀的结构与性能

采用化学镀技术,在AZ31镁合金表面制备出Ni-P-纳米Zr C复合镀层。使用扫描电镜、显微硬度计和磨损试验机研究了不同纳米Zr C浓度对复合镀层微观形貌、镀速、硬度和磨损性能的影响。结果表明,复合镀层为胞状结构,镀液中添加适量的纳米Zr C颗粒能细化镀层胞状结构的尺度,提高镀速,增加镀层厚度;而且显著提高镀层的硬度和耐磨性。镀液中的纳米Zr C颗粒添加量为1.5g/L时,所得Ni-P-纳米Zr C复合镀层的胞状结构较细小,镀速最快,硬度达到最高值892 HV,耐磨性比Ni-P镀层更高。     

黑Cr-C纳米复合功能镀层的制备及影响因素

研究镀液中纳米C颗粒浓度、电流密度、温度、搅拌方式等对复合电沉积Cr-C镀层性能的影响.利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析镀层表面显微组织及相结构,利用显微硬度计对复合镀层进行显微硬度测试.结果表明,调整工艺参数可获得表面结晶均匀致密的黑Cr-C纳米复合镀层,显微硬度最高达10.8 GPa,镀层中颗粒体积分数最高达8.82%.电沉积复合镀最佳工艺参数是：电流密度为100 A/dm2、温度为15 ℃、镀液中纳米C颗粒含量为10 g/L,采用超声波分散辅助慢速机械搅拌.     

结晶器铜板表面耐磨纳米复合镀层的制备及性能

目的提高连铸坯质量,延长结晶器的服役时间,节约铜资源。方法采用纳米复合镀技术在结晶器铜板表面制备了Ni/Al_2O_3纳米复合镀层,并通过扫描电镜(SEM)观察了复合镀层表面形貌。采用单因素变量法研究了镀液中纳米Al_2O_3添加量、阴极电流密度及镀液温度等对纳米复合镀层显微硬度的影响。对结晶器铜板表面的纯Ni镀层和纳米复合镀层进行了摩擦磨损实验。结果在结晶器铜板表面制备出了高硬度、耐磨损的纳米复合镀层。随着镀液中纳米颗粒添加量的增加,镀层的硬度先升高后降低,且当纳米颗粒添加量为40 g/L时,复合镀层的显微硬度达到最大值384HV。因镀液中纳米颗粒的存在,随着电流密度和镀液温度的变化,纳米复合镀层的硬度变化不大。在相同的摩擦磨损条件下,纳米复合镀层和纯Ni镀层的摩擦系数分别约为0.41和0.7,纳米复合镀层的磨损量约为纯Ni镀层的1/2。结论在Ni基镀层中加入纳米Al_2O_3材料,能显著地提高复合镀层的硬度、耐磨损性能。     

纳米Al_2O_3颗粒含量对Ni-Co基纳米复合电刷镀层组织和性能的影响（英文）

采用电刷镀技术制备了不同Al_2O_3颗粒含量的合金纳米复合电刷镀层,使用扫描电镜、硬度测试仪和摩擦磨损试验机测试了镀液中纳米Al_2O_3颗粒含量对镀层的沉积速度、纳米颗粒含量、硬度和摩擦学性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al_2O_3颗粒含量的增加,电刷镀层沉积速度降低、表面形貌平整,显微硬度先提高而后降低,磨痕深度和摩擦系数先减小后增大。当镀液中纳米Al_2O_3含量为20 g/L时,镀层具有最优的组织和性能。     

纳米ZrO2含量对Ni/ZrO2刷镀层组织和硬度的影响

采用电刷镀技术制备了Ni/ZrO2纳米复合刷镀层,对镀层的表面组织结构、显微硬度进行了观察、测定和分析.结果表明:当镀液中纳米ZrO2颗粒含量为20 g/L时,复合镀层的形貌最为平整致密,晶粒最为细小,硬度达到峰值(581.4 HV);随着热处理温度的升高,Ni/ZrO2纳米复合镀层的显微硬度呈现先升高后下降的趋势,在250℃时达到极大值(688.9 HV),表现出较好的耐高温软化性能.     

WC含量对Ni-WC复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用复合电沉积技术在45钢基体表面制备了Ni-WC复合镀层,利用扫描电镜、X射线衍射以及能谱分析对复合镀层的截面形貌及相结构进行了观察分析,探讨了镀液中WC颗粒含量对镀层显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,WC颗粒均匀地分散于镀层中并由Ni基质包覆,镀层与基体结合良好,镀态下镀层为晶态结构。当镀液中WC颗粒含量为25g/L时,镀层的显微硬度、摩擦磨损性能均达到最佳。     

MoS_2含量对Cu-MoS_2复合镀层性能的影响

采用复合电沉积技术在Q235钢基体表面制备了Cu-MoS2复合镀层,对镀层的截面形貌和组织结构进行了观察,并考察了镀液中MoS2颗粒含量对复合镀层耐磨减摩性能和耐蚀性的影响。结果表明,MoS2颗粒均匀分布在Cu基金属中,镀层与基体结合良好,无空隙和裂纹等缺陷,镀态下镀层为晶态结构;当镀液中MoS2颗粒含量为25g/L时,镀层的减磨耐磨性达到最佳;镀层的耐蚀性,随着MoS2颗粒含量的增加逐渐升高并趋于稳定。     

铝合金表面化学镀 Ni-Co-P / SiC 复合镀层的组织与性能研究

通过化学镀的方法,在铝合金表面成功地制备了Ni-Co-P/SiC复合镀层。对复合镀层的表面形貌、化学成分、晶态结构、硬度进行了表征分析,通过电化学测试对其耐腐蚀性进行了研究。结果表明:SiC纳米微粒起到了提高Ni-Co-P合金镀层硬度的作用,向镀液中加入12 g/L SiC纳米微粒时,复合镀层的硬度达到最大值524HV;Ni-Co-P/SiC复合镀层能增强铝合金材料的耐蚀性能,镀液中SiC微粒的质量浓度为9 g/L时,复合镀层的耐腐蚀性相对最好。     

低碳钢表面Ni-P-β-SiC化学复合镀层的制备及性能

采用优化的工艺制备了Ni-P-β-Si C化学复合镀层,分析了镀层的宏观和微观形貌以及不同β-Si C颗粒浓度对复合镀层镀速及显微硬度的影响,对比了Ni-P镀层和Ni-P-β-Si C复合镀层的干摩擦性能,研究了热处理对化学复合镀层性能的影响。结果表明,采用优化后工艺制备的Ni-P-β-Si C复合镀层与基体结合良好,整体厚度均匀,色泽较暗,无起皮脱落等现象;Ni-P-β-Si C化学复合镀层的镀速和显微硬度随镀液中β-Si C颗粒浓度的提高呈现出先增后减的趋势;复合镀层的干摩擦性能因β-Si C的加入而得到提高;热处理后复合镀层的显微硬度增大,摩擦因数和磨损量降低。     

稀土CeCl_(3)复合镀铁层耐磨耐腐蚀性能EI北大核心CSCD

电镀技术常用来对已破损的零件进行修复与再制造,然而其耐磨性及耐腐蚀性能需要进一步改善。在电镀技术的基础上向镀液中添加不同浓度的CeCl_(3)化合物(0、0.5、1、1.5 g/L)制备出复合镀层以探究其对电镀层性能的影响。结果表明:在镀液中添加CeCl_(3)化合物会使复合镀层中铁晶粒呈现较好的择优取向性;随着镀液中CeCl_(3)化合物浓度的逐渐提升,复合镀层的显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性均呈现出先提高后减弱的状态;当镀液中CeCl_(3)化合物浓度为0.5g/L时,复合镀层的表面结构更为均匀、镀层中铁晶粒的排列更加致密,其显微硬度达到611.4HV,具有最佳的耐磨性和耐腐蚀性能。研究成果表明镀液中添加稀土CeCl_(3)化合物可以大幅度提高镀层的耐腐蚀性,并在一定程度上提高镀层的耐磨性,可为实际生产中提高镀铁层的耐磨性及耐腐蚀性能提供理论指导。     

Tribological and anti-corrosion properties of Ni-W-CeO2 coatings against molten glass

Composite plating was used to prepare Ni-W infused rare earth oxide CeO₂ composite coatings. The high temperature friction behavior and corrosion resistance of the coatings against molten glass were investigated by using a high temperature tribometer. A microhardness tester and an environmental scanning electron microscope equipped energy dispersive spectroscopy were employed to investigate the microhardness and the surface morphology of the composite coatings respectively. The results show that the brittle fracture, high temperature tribological properties and the corrosion resistance of Ni-W infused CeO₂ coatings are superior to those of a standard Ni-W coating. CeO₂ particles decrease the friction coefficient from nearly 0.5 to about 0.25 during the composite coatings sliding against the molten glass at about 973 K, and proper quantities of CeO₂ decrease the variation of the friction coefficient value. Furthermore, CeO₂ can improve the corrosion resistance of the Ni-W coatings at high temperature effectively.     

纳米CeO2掺杂对烧结钕铁硼磁体表面Zn-Al涂层性能的影响

采用喷涂工艺在烧结钕铁硼磁体表面制备了不同纳米 CeO₂ 掺杂量的 CeO₂ / Zn-Al 复合涂层。 利用扫描电子显微镜、显微硬度仪、盐雾试验箱和电化学工作站对 CeO₂ / Zn-Al 复合涂层的微观结构、力学性能及耐腐蚀性能进行表征分析。 结果表明:CeO₂ 纳米颗粒较均匀弥散分布于 Zn-Al 涂层中,不仅能够增加 Zn-Al 涂层的硬度,而且可以提高 Zn-Al 涂层的屏蔽性能,CeO₂ / Zn-Al 复合涂层耐中性盐雾试验能力高达 720 h。 添加的 CeO₂ 颗粒能够隔绝 Zn-Al 涂层中的锌铝薄片之间的直接接触,起到绝缘作用,延长了腐蚀介质渗入钕铁硼基体的腐蚀通道。     

粒径对电沉积Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用复合电沉积的方法,在一定的工艺条件下制备出Ni-SiC复合镀层。通过摩擦磨损试验、电化学腐蚀试验,并利用扫描电镜观察镀层的磨损和腐蚀形貌,综合分析了SiC颗粒大小对镀层性能的影响。结果表明：当SiC粒径为2μm,添加量为60 g.L-1时,镀层的显微硬度最高,耐磨性能最佳;复合镀层的耐蚀性比纯镍镀层和钢基体优越,但随着SiC粒径的增大,镀层的耐蚀性反而有所下降。     

Preparation of nanostructured Ni/Al2O3 composite coatings in high magnetic field

Ni/Al₂O₃ composite coatings were prepared by a novel method from a modified Watt's type electrolyte containing nano-Al₂O₃ particles, where a high magnetic field was imposed in the direction parallel to an electrolytic current instead of mechanical agitation. Effects of magnetic field on the content of particles, surface morphology, microhardness and wear resistance of plating layer were investigated. It was found that the high magnetic field played an important role in the formation of composite coatings. The amounts of nano-Al₂O₃ particles in the composite coating increased with increasing of magnetic flux density and reached a maximum value at 8 T, then reduced slightly. The microhardness and wear resistance of the nanocomposite coatings also enhanced with increasing of magnetic flux density as compared to that of pure Ni coating fabricated in the absence of magnetic field. That was because the co-deposited nano-Al₂O₃ particles were uniformly distributed in the Ni matrix and contributed to greatly increase the microhardness and wear resistance of the composite coatings. Moreover, the mechanism of action of high magnetic field was discussed preliminarily.     

SiC微粒对电沉积Ni-W-P-SiC复合镀层性能的影响

利用复合电沉积方法制备出Ni-W-P-SiC复合镀层,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）等方法,研究了不同SiC微粒添加量对Ni-W-P-SiC复合镀层组织形貌、耐磨性和耐蚀性能的影响。结果表明：当SiC添加量为60 g.L-1时,复合镀层的显微硬度和耐磨性最好,同时镀层的耐蚀性能也达到最佳。     

Ce(SO4)2浓度对电喷镀Ni-W-Ce合金镀层性能影响

为了研究Ce(SO4)2浓度与合金镀层表面性能的关系,采用喷射电沉积法制备了一系列Ni-W-Ce合金镀层工件。用扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面结构,并用能谱仪(EDS)检测镀层中的元素组成。XRD分析表明,镀层存在晶格畸变。LEXT4100激光共焦显微镜观察磨损痕迹,发现磨损机理发生了变化。结果表明,添加Ce(SO4)2改善了涂层的表面微观形貌,当浓度为0.5g/L时,涂层的表面质量最佳。同时,显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性随浓度的增加呈现先好后坏的规律。当Ce(SO4)2浓度为0.5g/L时,显微硬度达到峰值519.69HV0.1。此时,镀层耐磨性最好,其耐磨性表征参数均取得最小值。且镀层的耐蚀性也最好,腐蚀电位为-0.5537V,电弧电抗半径最小。     

石墨烯颗粒对Ni-Co-石墨烯复合镀层的表面性能影响

为了得到性能更加优异全面的复合镀层,使用复合电沉积技术制备不同石墨烯颗粒大小的Ni-Co-石墨烯复合镀层,并制备了Ni-Co合金镀层。测试镀层的表面形貌,相结构,显微硬度,耐磨性和耐蚀性能。结果显示,石墨烯在电沉积中很好的嵌入到了镀层基质中,而且石墨烯的存在并没有改变镀层基质的晶体结构;石墨烯的填加增加了复合镀层的显微硬度,最高可达805HV;降低了复合镀层的摩擦系数,在一定程度上减少了粘着磨损的面积;复合镀层的自腐蚀电流密度可以降低到1.0905×10-5A/cm2,低于Ni-Co合金镀层的自腐蚀电流密度。说明了石墨烯的添加增强了复合镀层的硬度,耐磨性和耐蚀性。     

钛合金表面氩弧熔覆原位合成TiB2-TiN涂层组织及耐磨性能

以BN和Ni60A合金粉末为熔覆材料,采用氩弧熔覆技术在TCA合金表面原位合成TiB2-TiN增强颗粒耐磨涂层．利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜和摩擦磨损试验机对熔覆层的组织和性能进行分析测试．结果表明,复合涂层的显微组织沿层深方向分为熔覆区、结合区和热影响区;熔覆层与基体呈良好冶金结合,TiB2-TiN颗粒弥散分布,...     

Wear and corrosion resistance of AZ91 magnesium alloy coated by pulsed current electrodeposited Ni–Al2O3 nanocomposite

In this work, Ni and Ni–Al₂O₃ nanocomposite coatings were applied on AZ91 magnesium alloy using a pulse plating process and the corrosion resistance of coated samples was evaluated by means of the potentiodynamic polarisation method in 3.5?wt-% NaCl solution. Field emission scanning electron microscopy was employed to identify microstructure and morphology of the coatings. Vickers microhardness and pin-on-disc wear tests were also used to investigate mechanical properties of the coatings. The polarisation test revealed that the pure Ni coating on AZ91 along with the presence of nanoparticles were key factors leading to a reduction in the corrosion current density and the improvement of corrosion resistance so that the corrosion current density of 210.45?µA?cm^?2 for the substrate (AZ91) decreases to 31.92 and 1.54?µA?cm^?2 by applying pure Ni and Ni–Al₂O₃ nanocomposite coatings, respectively. Furthermore, Ni–Al₂O₃ nanocomposite coating increased the microhardness and wear resistance compared to the substrate up to 435 and 340%, respectively.