纳米SiC浓度对Ni/纳米MoS_2基复合镀层结构和耐磨性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含纳米SiC的Ni/MoS2基复合镀层。研究纳米SiC浓度对复合镀层微观形貌、组织结构、显微硬度和摩擦性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米SiC后,Ni/MoS2复合镀层的微观形貌产生明显的变化,随镀液中SiC浓度的增加,复合镀层表面致密度提高;镀液中纳米SiC浓度在1.0~1.5g/L时,组织由Ni+MoS2+SiC组成;纳米SiC为1.5g/L时,显微硬度达到最大,为505HV,摩擦因数为0.28,分别为纯Ni/MoS2的1.6倍和1/2。复合镀层的磨损机制以磨料磨损为主。     

Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料表面Ni-P-SiC化学镀层的耐蚀性与SiC含量的关系

有关Ni-P-SiC复合镀层耐蚀性的研究不多.为此,在Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料表面化学镀Ni-P-SiC层.采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、电化学方法研究了镀液中纳米SiC含量对镀层表面形貌、成分、耐蚀性、结合力的影响.结果表明:纳米SiC颗粒的加入细化了镀层晶粒,造成了镀层疏松,随着镀液中SiC浓度的增加,复合镀层的耐蚀性逐渐降低,但对基体仍有保护作用,SiC浓度为2g/L时耐蚀性较佳,且镀层与基体结合良好.     

纳米Ni-SiC非晶态复合镀层的制备工艺及性能研究

采用超声-电沉积法,在45钢表面制备纳米Ni-SiC非晶态复合镀层.研究镀液中纳米SiC粒子的悬浮量、超声功率和电沉积条件对复合镀层的影响.利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机等对复合镀层的形貌、组织结构及性能进行分析研究.结果表明,采用适当的超声-电沉积工艺(SiC粒子的悬浮量4 g/L,超声功率200 W),可以制备性能较好的纳米Ni-SiC复合镀层,其磨损量约为镍镀层的1/5,显微硬度是镍镀层的3倍左右.     

工艺参数对Ni-SiC纳米镀层SiC粒子复合量的影响

采用超声波辅助电沉积方式,在45钢表面制备了Ni-SiC纳米复合镀层。根据阴极电流密度、PH值和搅拌速度对Ni-SiC纳米复合镀层SiC粒子复合量的影响,获取Ni-SiC纳米复合镀层最佳条件的工艺参数;并利用扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)研究工艺参数对Ni-SiC纳米复合镀层表面形貌和微观组织结构的影响。结果表明,获取Ni-SiC纳米复合镀层最佳工艺参数为阴极电流密度6A/dm~2,pH值=4,搅拌速度300r/min。由最佳工艺参数制得的Ni-SiC纳米复合镀层表面呈胞状,SiC粒子粒径尺寸较小,其平均粒径为21.5nm。     

Ni/纳米Y2O3复合刷镀层的组织结构与摩擦磨损特性

添加纳米颗粒的复合镀层较常规单相镀层具有更优异的性能。采用电刷镀技术在2Cr13不锈钢表面制备了Ni/纳米Y2O3复合镀层,研究了纳米Y2O3含量对复合镀层的形貌、成分、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与纯镍镀层相比,复合镀层表面更为平整致密;随着镀液中纳米Y2O3含量的提高,复合镀层的硬度呈现先升高后降低的趋势;当纳米Y2O3颗粒含量为15 g/L时,复合镀层的晶粒最为细小,硬度达到极大值,摩擦系数(0.20)明显低于快速镍镀层(0.38),磨损面的黏着和撕裂现象大大减轻,表现出良好的摩擦磨损性能。     

基于BP神经网络模型的Ni-SiC纳米镀层耐磨性能预测研究

采用神经网络技术,构建结构为3×8×1型的BP神经网络模型,并利用该模型对超声电沉积Ni-SiC纳米镀层的耐磨性能进行预测。通过磨损试验测试并研究Ni-SiC纳米镀层的耐磨性能,利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)观察不同参数下Ni-SiC纳米镀层的组织结构及成分。结果表明,在BP神经网络模型的隐含层数和神经元数分别为1和8时,该BP神经网络模型的均方根误差最小,其最小值为1.24%。该BP神经网络模型的预测值与实验值相差不大,其最大误差为1.51%。当采用SiC粒子浓度8 g/L、电流密度2 A/dm^2、温度40℃时,SiC粒子均匀分布于Ni-SiC纳米镀层中,且镀层镍晶粒显著细化,其镍晶粒的衍射峰变宽、变矮。     

纳米SiC-MoS2/Ni基复合电刷镀层组织与耐磨性能

通过对纳米SiC颗粒进行表面修饰处理,采用电刷镀技术制备纳米SiC-MoS2/Ni基复合刷镀层,分析探讨了纳米SiC和MoS2的含量对镀层形貌和耐磨性能的影响。结果表明,镀液中加入经表面修饰的纳米SiC颗粒可以提高镀层硬度,同时在干滑动磨损试验条件下,纳米SiC-MoS2复合刷镀层具有良好的耐磨减摩性能。     

n-Al2O3P/Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀层（n-Al2O3^p/Ni）的组织特征及擦磨损特性，并与快镍刷镀（Ni)进行了比较。结果表明：n-Al2O3^p/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密，镀层摩擦系数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n-Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相良好结合；复合镀的耐磨性能明显优于Ni刷镀层，镀液中n-Al2O3含量为20g/L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

45钢Ni-P/SiC化学复合镀层结合力初探

采用化学复合镀技术在45钢表面制备了Ni-P/SiC复合镀层,通过金相显微镜、扫描电镜以及EDS能谱分析考察了镀层的微观组织以及镀层中获得的SiC的沉积量随镀液中SiC浓度的变化,利用划痕仪分析了镀层与基体的结合力.结果表明:镀层与基体界面处无夹杂孔洞存在、结合致密,SiC颗粒在复合镀层中分布均匀,复合镀层中SiC的沉积量随镀液中SiC浓度的增加而增加,镀液中SiC的浓度为6 g/L时镀层中SiC的沉积量达到最大值10.6%,Ni-P/SiC复合镀层与基体的结合力和镀液中SiC的浓度呈抛物线关系,镀液中的SiC浓度为6 g/L时,其结合力最小,为63 N.     

脉冲电流密度对Ni-SiC镀层微观结构和显微硬度的影响

采用脉冲电沉积方法,在压缩机阀片表面制备Ni-SiC镀层。利用原子吸收分光光度计、透射电镜和硬度计研究脉冲电流密度对Ni-SiC镀层SiC粒子复合量、微观结构和显微硬度的影响。结果表明,随着脉冲电流密度的增大,Ni-SiC镀层SiC粒子的复合量先增加后略有降低。在脉冲电流密度为7A/dm2时,镀层SiC粒子的复合量高达9.92%(质量分数)。脉冲电流密度为7A/dm2时,镀层致密、晶粒细小,SiC粒子均匀分布于镀层中,且团聚现象较少。当脉冲电流密度为7A/dm2时,镀层的显微硬度高达842.9Hv。     

喷射电沉积Ni及Ni-ZrO2复合镀层的表面形貌和硬度

采用喷射电沉积技术在45钢基体上制备了Ni及Ni-ZrO2复合镀层,并对各种镀层进行扫描电子显微镜(SEM)表面形貌观察、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)晶粒尺寸测定以及镀层显微硬度测定。比较了不同电流密度、温度和纳米颗粒浓度对镀层表面形貌和硬度的影响规律。结果表明:电流密度由0.55A/cm2提高到1.00A/cm2后,镀层表面越粗糙,晶粒尺寸由15nm增大到23nm,显微硬度由571HV降低到364HV;温度由20℃升高到50℃后,表面呈现先变粗糙后变平整趋势,且镀层中Ni含量上升,Fe含量下降,镀层硬度由551HV降低到364HV;ZrO2纳米颗粒质量浓度由0g/L提高到25g/L时,表面仍呈现先变平整后变粗糙趋势,镀层晶粒尺寸由22nm降低到13nm,硬度由384HV提高到521HV。     

离心高速电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

利用自制的离心高速电沉积实验装置,研究了镀液温度、镀液pH值、电流密度、镀液中SiC浓度和阴极旋转速度对Ni-SiC复合镀层中SiC含量的影响;同时还对镀层中SiC微粒的分布情况及镀层的性能进行了研究。结果表明:温度、电流密度、镀液中的SiC含量及阴极旋转速度对镀层中复合粒子的含量有显著的影响,而pH值对镀层中SiC含量影响不大。利用离心高速电沉积方法能够制备出高体积分数的、微粒分布均匀的Ni-SiC复合镀层。所制备的高体积分数的Ni-SiC复合镀层硬度和耐磨性能优于普通槽镀镀层。     

用元胞自动机预测超声-电沉积Ni-SiC纳米镀层的显微组织

采用超声-电沉积Ni-SiC纳米镀层方法,在A3钢表面制得Ni-SiC纳米镀层。利用CA预测模型研究超声-电沉积Ni-SiC纳米镀层的显微组织结构。结果表明,在Ni-SiC纳米镀层中存在Ni和SiC相。随着超声波功率的增加,Ni-SiC纳米镀层的显微组织更加致密、光滑。CA预测说明,在NC-1,NC-2和NC-3镀层中,镍晶粒的平均粒径分别为188.2,135.7和70.5nm,SiC粒子的平均粒径分别为105.4,80.9和36.2nm。CA预测模型的预测结果与实测结果相差不大,最大误差为5.0%。     

铝表面Ni-SiC-WS2复合镀层的制备及其性能研究

为了探究SiC和WS₂微粒的共沉积对Ni镀层的组织结构、耐磨性与耐蚀性的影响，在1060铝表面制备纯Ni镀层、Ni-SiC和Ni-SiC-WS₂复合镀层，利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、球盘磨损机以及电化学工作站对镀层的表面、截面形貌、相组成、元素含量、显微硬度进行检测与分析，对比了纯Ni镀层、Ni-SiC和Ni-SiC-WS₂复合镀层的耐磨与耐蚀性能。结果表明：Ni-SiC-WS₂复合镀层平整致密，镀层中SiC和WS₂的质量分数分别为7.05%和2.53%,这导致其镍晶粒尺寸比纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层分别减小63.39%和21.63%。Ni-SiC-WS₂复合镀层的显微硬度最高可达424.73 HV_{0.5 N},比纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层分别提高57.70%和20.46%;镀层中的WS₂微粒有良好的减摩作用，使得Ni-SiC-WS₂     

颗粒含量对含污染物油润滑条件下纳米复合电刷镀层摩擦学性能的影响

研究了电刷镀液中纳米Al₂O₃颗粒含量对复合镀层中纳米颗粒含量、镀层表面形貌、显微硬度以及摩擦学性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al₂O₃颗粒含量的增加,镀层组织细化,显微硬度提高,镀层在含细沙油润滑条件下的耐磨性比不加纳米颗粒的快速镍镀层提高了80％。当镀液中Al₂O₃含量为20 g/L时,镀层具有最佳的耐磨性,进一步提高镀液中的纳米颗粒含量,镀层性能反而下降。      

电刷镀n-SiC/Ni-W-Co复合镀层的组织结构和电化学腐蚀行为

研究了Ni-W-Co基纳米SiC复合电刷镀层(n-SiC/Ni-W-Co)的组织结构及电化学腐蚀性能,并与不含纳米颗粒的纯NiW-Co镀层进行比较。结果表明:n-SiC/Ni-W-Co复合刷镀层表面比较细致平整,与基体结合良好;镀层硬度有较大提高,并在n-SiC浓度为10 g/L时达到最大值720 HV;n-SiC的引入并没有改变Ni-W-Co的晶态结构,却使其晶粒得到细化;镀液中n-SiC浓度较高的复合刷镀层的电化学腐蚀性能优于纯Ni-W-Co镀层。     

不同的SiC纳米颗粒镀前处理对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响

借助电化学阻抗谱测试技术和显微硬度测试技术,对比分析了不同的SiC纳米颗粒镀前处理和不同的电流密度对Ni-SiC纳米复合镀层耐腐蚀性能和硬度的影响.结果表明:采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对SiC纳米颗粒作镀前处理提高了复合镀层的耐腐蚀性能和硬度,而采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)则降低了镀层的耐腐蚀性能和硬度;超声波式磁力搅拌镀前处理的方式不影响复合镀层的耐腐蚀性能,但影响其硬度;增大电镀时的电流密度,可以提高复合镀层的耐腐蚀性能和硬度.     

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.     

WC/Co含量对Ni-WC/Co纳米复合镀层摩擦学性能的影响

为了探究Ni-WC/Co纳米复合镀层对材料表面摩擦学性能的影响,采用脉冲电沉积制备出Ni-WC/Co纳米复合镀层,研究镀液中WC/Co含量对复合镀层晶体结构、晶粒尺寸和硬度的影响;室温下,在MM-W1B立式万能摩擦磨损试验机上测试复合镀层的摩擦学性能,分析其磨损机理。结果表明:随着镀液中加入WC/Co颗粒含量的增加,复合镀层平均晶粒尺寸先减小后增大,硬度则是先增大后减小,镀层的摩擦系数和磨损速率都是先降低后升高;当WC/Co含量为30.0 g/L时,复合镀层的平均晶粒尺寸最小,硬度最高,摩擦系数和磨损速率最低,耐磨性能最佳,复合镀层表面只呈现出轻微划痕,是由磨料磨损造成的,没有犁削和黏着磨损的特征。     

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在Ni-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了Ni-P非晶纳米SiC复合镀层.研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度.结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的Ni-P非晶镀层大为提高.