Ni-P-纳米金刚石化学复合镀新技术研究

在Ni-P-化学复合镀工艺的基础上,探索加入纳米金刚石粒子作为硬质点的Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀新工艺技术.进行Ni-P-纳米金刚石非晶态复合镀层的晶化转变过程、及其硬度和耐磨性等的研究,并与Ni-P化学镀层、Ni-P-微米金刚石复合镀层的性能进行比较.结果表明,Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀中,最佳的金刚石添加量为12g/l.复合镀层为非晶态,300℃时镀层开始晶化.随时效温度升高,镀层的显微硬度逐渐升高,到400℃达到峰值,而后因弥散相聚集长大粗化导致硬度下降,复合镀层的耐磨性也随着硬度的变化而变化.     

铬-纳米金刚石复合镀影响因素的研究

在对市售纳米金刚石进行适当的机械化学改性、分散及分级,制得粒度分布在150nm 以内、浓度可调、分散稳定、不含污染镀液成分的复合镀用纳米金刚石悬浮液的基础上,研究了工艺条件、纳米金刚石粒度和表面状态、镀液中添加表面活性剂对铬-纳米金刚石复合镀镀层性能的影响。结果表明,常规硬铬电镀工艺同样适合于铬-纳米金刚石复合镀;纳米金刚石团聚体解聚、粒度分布均匀和在镀液中稳定分散是得到高性能镀层的前提条件;颗粒能否在阴极粘附足够长的时间形成强吸附是颗粒沉积的关键,标准镀液中加入纳米金刚石镀层显微硬度反而降低,添加表面活性剂镀液中的复合镀层晶粒明显细化、显微硬度提高可达35%。     

化学复合镀纳米金刚石粉的研究

研究了化学复合镀纳米金刚石粉的不同施镀工艺,并分析了复合镀层的性能和结构。结果显示,与机械搅拌和氮气搅拌相比,注射搅拌制得的复合镀层中的纳米金刚石含量较高。实验中选用的几种表面活性剂未能提高复合镀层中纳米金刚石的复合量。纳米金刚石的嵌入不改变复合镀层的结构,但使镀层表面形成不平整的、微小球粒堆砌状形貌。     

改性纳米金刚石-铬（Ⅲ）复合镀中金刚石含量对镀层性能的影响

为研究纳米金刚石（UFD）含量对金刚石-铬（Ⅲ）复合镀层性能的影响,将UFD在水介质中分散改性后添加到三价铬镀液中进行复合电镀。采用扫描电镜、微磨损试验机和显微硬度计对三价铬电镀和UFD复合电镀所得镀层的微观形貌、耐磨性和硬度等性能进行了测试与表征。结果表明：加入少量十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性的UFD就能有效改善...     

纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究

纳米金刚石复合镀层具有金刚石和纳米颗粒的双重特性,应用前景广阔.采用复合电镀法制备了Ni-纳米金刚石复合镀层,考察了阴极电流密度、镀液pH值以及搅拌强度对纳米复合镀层显微硬度的影响,并分析了Ni-纳米金刚石复合镀层的共沉积过程.结果表明,选择适当的共沉积工艺参数,可以制备出同底材结合牢固,金刚石微粒弥散较均匀的高硬度纳米复合镀层,基质Ni中金刚石粒子的含量与镀面的机械俘获粒子的能力有关.     

电刷镀纳米Ni-P-SiC复合镀层性能的研究

纳米微粒加入镀液可提高镀层的性能,用电刷镀方法制备了纳米SiC/ Ni-P复合镀层,测试了纳米SiC微粒添加量对复合镀层的硬度、耐磨性的影响,探讨了纳米SiC微粒复合镀层的强化机制及Ni-P晶化过程中的强化作用.结果表明,采用电刷镀制备工艺,能在一定程度上改善纳米微粒在镀液中的分散均匀性并能提高复合镀层性能.在Ni-P合金镀液中适量添加纳米SiC微粒(7～10 g/L),纳米SiC微粒在形成复合镀层时能起到硬质点的强化作用,同时在Ni-P晶化过程中还能在细化晶粒中起到再强化作用.不仅能使镀层硬度提高1.5～1.8倍,还能提高其耐磨性.     

电刷镀Ni-P／纳米WC复合镀层工艺及性能研究

为了改善电刷镀Ni-P镀层的硬度和耐磨性,通过在电刷镀Ni-P镀液中加入纳米WC微粒制备Ni-P/纳米WC复合镀层,研究了镀液中纳米WC含量与镀层中纳米WC含量的关系;测定了不同WC含量对镀层硬度和镀层结构的影响.考察了试样在1 mol/L H2SO4,1 moL/L HCl及3%NaCl介质中的耐蚀性.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)研究了Ni-P/纳米WC镀层的性能.结果表明,Ni-P/纳米WC电刷镀复合镀层耐蚀性能与原电刷镀Ni-P镀层相当,耐磨性优于电刷镀Ni-P镀层.镀液含25 g/L纳米WC时,电刷镀复合镀层的显微硬度为918 HV.     

镍-金刚石复合镀工艺条件的优化

为进一步了解各因素对复合镀镍-金刚石的影响,采用正交试验方法对镍-金刚石复合电镀工艺进行了研究,探讨了金刚石浓度、分散剂用量、电流密度、搅拌速度、超声频率对镀层中金刚石含量、镀层显微硬度和厚度的影响,确定了最佳工艺条件,并利用扫描电镜、能谱仪和硬度测试仪测试了最佳工艺所得镀层的形貌和性能。结果表明:50 g/L金刚石,8%分散剂,电流密度8 A/dm2、搅拌速度70 r/min和超声频率80 kHz下,所得镀层中金刚石的平均含量可达63.13%,镀层硬度可达1 927 HV。     

电刷镀含纳米SiC粉复合镀层的EPMA分析

应用电届镀技术制备了含有纳米ＳｉＣ粉的镍基复合镀层,对该复合镀层的显微硬度进行了测试,并讨论了主要工艺参数对显微硬度的影响规律。采用电子探针（ＥＰＭＡ）技术研究了该复合镀层的元素分布。在此基础上提出了纳米粉与镍共沉积的机理。     

纳米金刚石/镍复合电刷镀层的显微结构研究

对以45#钢为基底的纳米金刚石/镍复合镀层和普通快速镍镀层的表面进行了研究。扫描电镜分析结果表明,纳米金刚石/镍复合镀层表面成典型的"菜花头"形状,弥散分布的纳米金刚石被镍包裹。由于部分纳米金刚石颗粒可视为镍原子非自发形核的基底,能够吸引更多的镍离子沉积成核,提供大量的结晶生长点,达到细化晶粒的效果,因此与普通快速镍层相比,复合镀层的表面更加平整、致密,组织更加细化。X射线衍射分析结果进一步证明,随着纳米金刚石加入量的增加,镀层表面晶粒尺寸逐渐减小。并据此提出纳米金刚石-镍电刷镀复合镀层的生长过程物理模型。     

n-Al2O3/Ni电刷镀复合镀层组织与沉积机理

测定了n-Al2O3颗粒在快镍刷镀液中的粒径分布、Zeta电位等表面性质，用SEM和TEM测定了n-Al2O3／Ni复合刷镀层表面形貌、镀层微观组织结构并进行了表面能谱分析，得到了n-Al2O3在镀层中的分布、状态；分析了纳米颗粒表面性质对上述因素的影响。实验结果表明纳米颗粒在镀液中荷负电，其粒径分布较广；镀层中n-Al2O3呈弥散分布，粒径在数十纳米范围。纳米颗粒在镀液中粒度分布越小，刷镀层晶粒越细，刷笔运动及溶液对流等因素对进入刷镀层的纳米颗粒粒径有一定选择效应。在上述结果基础上推测n-A12O3/Ni体系复合共沉积机理应是以力学机理为主。     

磁控溅射共沉积Al-Pb复合薄膜微观结构及电性能

采用磁控溅射共沉积法制备Al-Pb复合薄膜,运用TEM、SEM、EDX和电阻-温度仪对薄膜微观结构和电性能进行研究.结果表明,Al-Pb薄膜具有温度敏感性,电阻温度系数(TCR)可达8.4×10-3℃-1.薄膜微观结构含富Al基体相和富Pb第二相,呈两相组织.随着厚度的增大,第二相粒子及基体相晶粒粒度增大,界面密度降低,界面电子散射效应减弱,电阻率下降,TCR值增大.与Al膜和移去Al基体形成的Pb膜的电性能对比研究显示,Al-Pb薄膜存在并联导电机制,电阻率受两相电阻率和体积分数的影响.     

镍-铁-磷/金刚石复合沉积工艺与性能研究

以三元合金为基体的复合电沉积层综合了一般耐磨镀层的性能和所镶嵌的固体微粒的性能.为开发新型多元非晶态合金耐磨复合沉积层,以复合沉积层耐磨减摩性为主要衡量指标并综合考虑其他性能指标,用正交试验法进行了镍-铁-磷/金刚石复合电沉积工艺与性能的研究.结果表明,在试验所采用的复合电沉积工艺控制范围内,可获得金刚石微粒弥散分布的镍-铁-磷/金刚石复合电沉积层,通过调整沉积工艺参数,能得到不同金刚石微粒复合量的复合电沉积层;在镀态下该复合沉积层(基质)呈非晶态结构;较佳综合性能复合层的电沉积工艺参数为:镀液中金刚石微粒(0.5～1.0 μm)含量6 g/L;NaH2PO2·H2O含量2 g/L;FeSO4·7H2O含量70 g/L,其对制备具有良好摩擦学特性的镍-铁-磷/金刚石复合沉积层具有重要的参考价值.     

爆炸法制备超细金刚石粉末的提纯与性质研究

研究了利用爆炸合成法制备的超细金刚石的提纯工艺；对提纯样品的晶粒尺寸分布和平均晶粒尺寸进行了表征和分析，并对超细金刚石的热稳定性做了研究。     

真空共沉积法制备酞菁铅与酞菁氧钒复合膜的研究

酞菁类化合物由于自身的各种特性在众多领域得到了广泛的应用 ,成为功能材料研究领域中的热点之一。在本文中 ,我们主要研究了真空沉积法制备的两种金属酞菁类材料PbPc与VOPc的单成分膜和复合膜的性质 ,并对其进行了紫外 可见吸收光谱和X光电子能谱的测试 ,发现两者之间的复合并不是简单的叠加 ,两种材料分子之间发生了相互作用     

钙钛矿型复合氧化物的研究与应用进展

从钙钛矿型复合氧化物的晶体结构及电子结构出发,分析了其结构与性能的构效关系,综述了钙钛矿型复合氧化物的特性与制备方法以及国内外应用的研究现状.     

Ni-SiC电结晶沉积层的阻抗谱及SiC颗粒对Ni沉积的影响

前期研究发现,SiC颗粒在阴极有利于Ni结晶形核,为此研究了在电位-250～-1050 mV(vs SCE)下,Ni-SiC复合体系电沉积阻抗谱特征,利用扫描电镜(附能谱仪)观察了Ni-SiC体系复合沉积初期的表面形貌.结果表明:Ni-SiC体系Nyquist谱主要表现为一个压扁的容抗半圆,随着电位负移,Ni-SiC沉积的电化学阻抗值基本呈下降趋势.在电位-750～-1050 mV,Nyquist谱低频段还伴随一个感抗弧,Ni-SiC沉积的阻抗显著减小,反映Ni在铜基体上开始电结晶形核/生长;在低过电位(-250～-650 mV)下,Sic颗粒明显降低了Ni-Sic体系Ni沉积还原反应的电荷转移电阻;分析认为:Sic微粒在阴极表面上对镍的中间产物生成起到了活化作用.     

Cu-Fe基金刚石复合材料的制备工艺及性能

采用真空热压烧结工艺制备了Cu-Fe基粉末金刚石复合材料磨头,通过金相、XRD及硬度测试等实验方法,研究了不同烧结温度下制得的合金材料的显微组织特性和性能。结果表明,在实验条件下,烧结体中各元素之间产生了冶金结合,且合金化程度随着温度的升高而增大;930℃时,烧结体中金刚石与基体结合性较好,金刚石无石墨化现象,烧结体的硬度最高,达到160HB。     

Ni-金刚石复合电沉积的界面作用力及其对复合量的影响

采用复合电沉积技术制备Ni-金刚石复合镀层,实验中镀层微粒含量可控制在1.47%～15.6%(质量分数)范围;测定了金刚石微粒在电极上的附着率和金刚石微粒与新生镍间的界面作用力,研究了电流密度、搅拌强度及方式、微粒粒径等工艺参数对复合量的影响.结果表明:金刚石微粒进入镍镀层所需要的滞留时间极短,在此过程中,界面作用力是主要因素,而非简单的几何形状的锁定或机械啮合作用,该作用力大小约3.3×103N/m2;间歇搅拌可提高复合量.