紫铜电沉积Zn-Ni-W合金镀层的耐腐蚀与机械性能

采用含有钨酸钠的镀液，通过电沉积将W元素引入Zn-Ni合金镀层中，以期获得具有优良耐腐蚀与机械性能的Zn-Ni-W合金镀层。研究了钨酸钠浓度对Zn-Ni-W合金镀层的表面形貌、成分、相结构、耐腐蚀性能、硬度、耐磨性能以及弹性恢复性能的影响。结果表明：添加适量钨酸钠制备的Zn-Ni-W合金镀层晶粒类似花蕊状，以缠绕形式结合紧密起到强化效果，其耐腐蚀性能、硬度、耐磨性能和弹性恢复性能相比于Zn-Ni合金镀层提高，但Zn-Ni-W合金镀层的物相组成与Zn-Ni合金镀层相同。当钨酸钠浓度为35 g/L时，由于电沉积Zn-Ni-W合金镀层过程中引起较大程度晶格畸变，致使晶粒呈花蕊状缠绕结合更紧密，起到较好的强化效果。该镀层具有最低的腐蚀电流密度9.74×10-7 A/cm2，对紫铜基体的防护效率达到98.4%，硬度达到378.2 HV，较Zn-Ni合金镀层提高约160 HV，还表现出优良的耐磨性能和弹性恢复性能。     

齿轮钢电沉积Ni-W/MoS2自润滑复合镀层及性能研究

采用电沉积工艺在制造齿轮常用的40Cr钢表面制备掺杂MoS₂颗粒的Ni-W/MoS₂自润滑复合镀层,并研究MoS₂颗粒对复合镀层表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明：Ni-W/MoS₂自润滑复合镀层完整覆盖40Cr钢表面,主要成分为Ni、W、Mo和S元素,存在4个Ni的衍射峰并且都呈现(220)晶面择优取向。镀液中MoS₂颗粒质量浓度变化导致镀层的晶粒形态及致密性显现出差异,MoS₂颗粒含量呈现先升高后降低趋势,造成显微硬度先增大后减小,耐磨性能先改善后变差。当镀液中MoS₂颗粒质量浓度为5 g/L,Ni-W/MoS₂复合镀层中MoS₂颗粒含量达到4.17%,形成条状与乳突状不同形态的晶粒,结合更紧密,其硬度达到607.5 HV,表面磨痕宽度仅为420μm,表现出良好的耐磨性能,能起到较理想的减摩作用,从而显著提高40Cr钢的耐磨性能。     

衬套基材电沉积镍-钨-硼合金镀层的研究

在衬套用W70钨-铜合金板表面电沉积镍-钨-硼合金镀层,并研究了镍-钨-硼合金镀层的结构、耐磨性及表面形貌。结果表明:镍和钨属于诱导共沉积。电沉积过程中,钨和硼进入镍的晶格中,能够抑制镍晶粒的生长,从而细化晶粒,大大提高了镍-钨-硼合金镀层的硬度和耐磨性。镍-钨-硼合金镀层呈现出小山状颗粒形貌,表面较为均匀、致密,属于Ni₁₇W₃面心立方结构,摩擦因数约为0.12,磨损率约为3.72×10^-6 mm³·N^-1·m^-1。     

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。     

结构钢电沉积Co-W/CeO2复合镀层及其性能研究

选择CeO₂颗粒作为复合相,利用电沉积技术在普通结构钢表面制备出Co-W/CeO₂复合镀层,并研究镀液中CeO₂颗粒浓度对复合镀层的微观形貌、化学成分、结合力、硬度、耐磨性能以及高温抗氧化性能的影响。结果表明：Co-W/CeO₂复合镀层与基体结合牢固,表面分布着类似胞状的晶粒团聚体,其化学成分为Co、W、Ce和O元素。随着镀液中CeO₂颗粒浓度从2 g/L升高到15 g/L,复合镀层的晶粒团聚体尺寸差异先减小后增大,吸附在晶粒团聚体表面及边界处的CeO₂颗粒量先增多后减少,导致复合镀层的硬度、耐磨性能和高温抗氧化性能都呈先增强后下降的趋势。当镀液中CeO₂颗粒浓度为8 g/L时,Co-W/CeO₂复合镀层的晶粒团聚体大小较为均匀,具有良好的致密性,其表面粗糙度仅为0.39μm。该复合镀层的硬度较Co-W合金镀层增大约76 HV,表现出良好的耐磨性能和高温抗氧化性能,摩擦系数和氧化增重量仅为0.43和0.74 mg...     

电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO₄·7H₂O 30 g/L、Co SO₄·7H₂O 30 g/L、H₃BO₃ 30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co–Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米Zr O₂溶胶,电沉积得到Co–Fe–Zr O₂复合镀层。研究了电流密度对Co–Fe–Zr O₂复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm²增大到30 mA/cm²,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的晶粒细化,ZrO₂颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm²时,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。     

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。     

硫酸钴浓度对电沉积Co-W-P薄膜结构与磁性能的影响

在20#钢基体上电沉积Co-W-P薄膜，并研究镀液中硫酸钴浓度对Co-W-P薄膜的结合强度、结构、成分、厚度和磁性能的影响。结果表明：Co-W-P薄膜与20#钢基体结合紧密，随着硫酸钴浓度从5 g/L增至25 g/L,Co-W-P薄膜的结构和物相无明显变化，但平均晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势，Co元素的质量分数呈现先升高后降低的趋势，导致不同Co-W-P薄膜的致密性和磁性能存在差异。当硫酸钴浓度为15 g/L时，Co-W-P薄膜的平均晶粒尺寸仅为40.6 nm,Co元素的质量分数达到64.19%，具有最大的矫顽力（932 A/m）和饱和磁化强度（100.7 A·m2·kg-1），其结构致密并且展现出良好的磁性能。在一定范围内硫酸钴浓度的增加，降低了成核过电位，使晶粒细化且结合紧密，同时提高了钴还原沉积效率，使Co元素的质量分数升高。研究表明：晶粒细化、致密性改善以及磁性元素的协同作用进一步提高了Co-W-P薄膜的磁性能。     

电流密度对烧结钕铁硼电镀镍性能的影响

以烧结钕铁硼磁体为基体电沉积镍,镀液组成和工艺条件为：六水合硫酸镍340 g/L,六水合氯化镍45 g/L,硼酸45 g/L,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)0.1 g/L,pH≈5,温度50℃。研究了电流密度对镍镀层表面形貌、结合力、磁性能和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度升高,镍镀层的致密性改善,厚度和结合强度增大。在2.5 A/dm²电流密度下电沉积30 min所得镍镀层的厚度为11μm,结合强度为19.04 MPa,耐温性和耐蚀性最好。     

超声波功率对Ni-Co/ZrO2复合电沉积的影响及电化学研究

在氨基磺酸盐电解质溶液中,采用超声波辅助电沉积的方法,于纯铜板表面制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了超声波功率对Ni-Co/ZrO_2复合镀层的表面形貌、相结构、显微硬度及耐蚀性的影响。结果表明:超声波功率直接影响复合镀层中纳米微粒的复合量,从而影响复合镀层的结构和性能。超声波功率为240 W时所得复合镀层的显微硬度最高,纳米微粒的复合量最大,耐蚀性最强。同时,超声波功率为240 W时引起的阴极极化最大,有利于纳米微粒与基质金属的共沉积。     

电沉积非晶态合金镀层磁性的控制

磁性元件薄膜化促进了磁性镀层的开发与应用。综述了镀液及镀层成分、电沉积工艺、镀层厚度及热处理对电沉积非晶态镀层性能的影响，以便在实际应用中控制非晶态合金镀层的磁性。     

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。     

化学镀Co-P和Co-Mo-P薄膜的结构与耐腐蚀性能

采用化学镀技术制备Co-Mo-P薄膜,并制备Co-P薄膜作为对照。采用扫描电镜、X射线衍射仪和电化学工作站对薄膜的表面形貌、相结构和耐腐蚀性能进行表征与测试,结果表明：Co-P和Co-Mo-P薄膜表面形貌相似,且都呈现(210)晶面择优取向。与Co-P薄膜相比,Co-Mo-P薄膜的腐蚀电位正移约23 mV,腐蚀电流密度降低60.5%,电荷转移电阻提高236.8Ω·cm²。Co-Mo-P薄膜表现出较好的耐腐蚀性能。     

超声波功率对紫铜化学镀锡结构和性能的影响

在紫铜化学镀锡过程中引入超声波,研究了超声波功率对锡镀层的沉积速率、形貌、相结构和耐蚀性能的影响.结果表明:不同超声波功率下制备的锡镀层物相都为Sn和Cu,无明显择优取向.随着超声波功率提高,锡镀层的沉积速率呈现先增大后减小的趋势,形貌发生显著变化,容抗弧半径和|Z|0.01 Hz都先增大后减小,而腐蚀速率先降低后增加.适当提高超声波功率能促进化学镀锡反应的持续进行,同时提高形核率,实现结晶细化使锡镀层的致密性提高,耐蚀性能逐步提高.较佳的超声波功率为100 W,制备的锡镀层沉积速率达到5.3×10-2 mg/(mm2·h),其形貌质量较好,表面的颗粒大小均匀、紧密堆积,而且具有良好的耐蚀性能,其|Z|0.01 Hz是常规锡镀层的1.7倍,腐蚀速率较常规锡镀层降低了11.1％.     

超声波对镍镀层硬度的影响

分别在超声波和无超声波条件下,制备了镍镀层。通过镍镀层硬度测试、金相组织观察和镀层内应力的测定,分析了超声波条件下镍镀层硬度提高的影响因素。实验结果表明:增加超声波功率,导致镀层硬度增大。在超声波作用下,镍镀层的晶粒细小,镀层呈现压应力状态。镍镀层晶粒细化、加工硬化和存在压应力是超声波电镀镍层硬度提高的主要因素。     

三价铬电镀硬铬及镀层性能的研究

在甲酸盐体系中制备厚度为50μm硬铬镀层,并对镀层的沉积速率、硬度、粗糙度及耐磨耐蚀性能进行了考察.结果表明:在电镀初期镀层的厚度和沉积时间成正比,而且镀层外观质量良好,当电镀50min后镀层质量下降,镀层粗糙度随着镀层厚度的增加而增大;未经热处理,镀层的硬度及耐磨性能和六价铬镀层相差不大,经过600℃热处理后镀层的硬度增大,而耐磨性能反而减小;三价铬镀层比六价铬镀层更不容易被腐蚀,但一旦被腐蚀,前者的被腐蚀速率比后者的要大.     

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。     

植酸及铈盐溶液封闭对铝锂合金阳极氧化膜性能的影响

选用2099铝锂合金作为基体，制备阳极氧化膜，研究了电解液中植酸体积分数对阳极氧化膜的微观形貌、成分、厚度、硬度、耐磨性和耐蚀性能的影响。结果表明：添加适量植酸后，促使形成较平整、结构致密的阳极氧化膜，并使阳极氧化膜的厚度增加，抵御弹塑性变形能力和阻碍电化学腐蚀能力增强，因此硬度和耐蚀性能提高。而过量植酸的添加，导致阳极氧化膜表面疏松，厚度和硬度都降低，耐蚀性能随之下降。当电解液中植酸体积分数为5 mL/L时，制备的阳极氧化膜表面平整且结构致密，其厚度为14.2μm，硬度达到360.5 HV，电荷转移电阻与不添加植酸时制备的阳极氧化膜相比提高约1.58×10³Ω·cm²，表现出优良的耐蚀性能。该阳极氧化膜经铈盐溶液封闭后平整度和致密性明显改善，成分除了4种元素Al、O、C和P外，还含有Ce元素。封闭过程中反应产物的填补作用与覆盖封闭作用叠加，使铈盐封闭后阳极氧化膜的耐蚀性能更好，表现出优良的耐磨性能。     

电沉积高硬度铜在大功率LED散热技术中的应用

采用电沉积的方法获得了高硬度铜镀层,考察了镀层的形貌、硬度以及热振性能,并对其进行了晶相分析与晶粒尺寸计算。结果表明,由于镀层中晶粒尺寸减少,晶粒排列更加紧密,导致镀层硬度大大提高。这种高硬度、低热阻的特性很好的解决了LED散热的问题,延长了LED灯的使用寿命。     

磁控溅射离子镀金装饰膜的研究

采用磁控溅射离子镀技术在316不锈钢表面制备TiN层和Au层,TiN层的厚度分别为0.620μm、0.997μm和1.389μm,反应沉积时间分别为60min、100min和140min,Au层的厚度均为0.13μm左右。测试了镀金层的镀层表面形貌、色泽、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果表明,镀膜的反应沉积时间不同时,镀层表面均较致密,中间层TiN层的厚度对颜色没有明显的影响,镀层的耐腐蚀性和耐摩擦性能良好。