超疏水Ni-P-Al2O3纳米复合镀层的制备及耐腐蚀性能研究

为提高45钢基体材料的耐腐蚀性能,采用电化学法与氟硅烷修饰相结合的方式在45钢基体表面制备超疏水Ni-P-Al2O3纳米复合镀层,并对镀层的表面形貌、晶相结构、表面粗糙度、润湿性及耐蚀性能进行了研究。结果表明:采用电沉积法制备的Ni-P-Al2O3镀层表面均匀、致密,且无明显气孔缺陷,接触角测试表明其表面达到了超疏水状态,而经电化学加工后,镀层表面形成不规则的微凹坑结构,表面粗糙度值明显增大。经电化学测试,与普通Ni-P-Al2O3镀层相比,超疏水Ni-P-Al2O3镀层的腐蚀电流密度、腐蚀速率均更小,表现出优异的耐腐蚀性能。     

Electroless Ni-P-PTFE-Al2O3 Dispersion Nanocomposite Coating for Corrosion and Wear Resistance

With the aim to produce a coating having good corrosion and wear resistance alongside hardness but lesser friction coefficient, Ni-P-PTFE-Al₂O₃ (NiPPA) dispersion coating was developed. This was achieved by introducing nanosized polytetrafluoroethylene (PTFE) and alumina (Al₂O₃) in the Ni-P matrix deposited on mild steel substrate. The coating was characterized using scanning electron microscopy, energy dispersive analysis of x-ray, and x-ray diffractrometry. Microhardness and wear resistance of the coating was measured using Vicker’s hardness tester and Pin-on-Disc method, respectively. The corrosion behavior was measured using electrochemical polarization and immersion tests with and without exposure in 3.5% NaCl solution. It is observed that codeposition of Al₂O₃ and PTFE particles with Ni-P coating results in comparatively smooth surface with nodular grains. The NiPPA coating was observed to have moderate hardness between electroless Ni-P-PTFE and Ni-P-Al₂O₃ coating and good wear resistance with lubricating effect. Addition of both PTFE and Al₂O₃ is observed to enhance corrosion resistance of the Ni-P coating. However, improvement in corrosion resistance is more due to addition of Al₂O₃ than PTFE. Continuous exposure for 10-20 days in corrosive solution is found to deteriorate corrosion protection properties of the coating.     

化学镀Ni-P和Ni-Cu-P合金耐蚀性研究

研究了硫酸铜加入量对化学镀Ni-Cu-P合金的镀层成分、组织及热稳定性影响,用中性盐雾实验和在20%H2SO4+20 g/LAl2O3溶液中的冲刷腐蚀实验研究了Ni-P与Ni-Cu-P合金的耐蚀性和耐冲刷腐蚀性能.结果表明,Ni-Cu-P合金镀层具有比Ni-P合金镀层更好的热稳定性、耐蚀性和耐冲刷腐蚀性能.     

表面活性剂对Ni-P-Al2O3复合镀层性能的影响

目的 改善Ni-P-纳米Al2O3复合镀层的均匀性,提高其耐蚀性能.方法 采用化学镀法在Q235钢表面制备Ni-P纳米Al2O3复合镀层,分析纳米Al2O3添加量(0～10g/L)对镀层形貌的影响.施镀过程中选用不同种类的表面活性剂来分散纳米Al2O3,通过XRD分析镀层的相组成,采用SEM、EDS研究镀层形貌和成分,通过测量施镀前后纳米Al2O3的Zeta电位来研究非均一镀液的稳定性和纳米粒子的分散性能,利用电化学阻抗手段研究镀膜样品在3.5％NaCl水溶液中的耐蚀性能,从而分析镀液中表面活性剂的种类和用量对复合镀层的影响.结果 随着镀液中纳米粒子添加量的增加,镀层中Al2O3含量先增加后趋于稳定,同时镀层表面纳米Al2O3团聚现象也随之加剧.添加一定量表面活性剂之后,镀层变得均匀,纳米粒子团聚减少,其中阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)在低浓度下就能对纳米Al2O3分散产生显著作用,而阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)需在较高浓度下才能达到相似效果.结论 当镀液中阴离子表面活性剂用量为1.25cmc,Al2O3添加量为6g/L时,镀层最为均匀,且样品在3.5％NaCl水溶液中耐蚀性能最好.     

Ni-P金刚石化学复合镀层制备及摩擦磨损性能分析

目的研究不同粒径微米金刚石对Ni-P金刚石化学复合镀层摩擦磨损性能的影响。方法选择出一组优良的Ni-P化学镀工艺参数,在镀液中分别加入不同粒径的金刚石微粒,制备含不同粒径微米级金刚石颗粒的化学复合镀层。用SEM和XRD,观察并分析了不同粒径金刚石对热处理前后Ni-P金刚石化学复合镀层微观形貌和组织结构的影响;通过硬度和摩擦磨损实验,研究了不同粒径金刚石颗粒对复合镀层硬度及摩擦磨损性能的影响。结果制备的复合镀层厚度为30μm左右,金刚石质量分数达到21%~25%,且金刚石均匀分散在Ni-P镀层中。热处理前镀层为非晶结构,经过400℃×2 h的热处理后,镀层晶化为硬度更高的Ni3P。金刚石能提高镀层硬度,其中粒径为9μm的复合镀层硬度最高,达到1261HV。Ni-P金刚石复合镀层的摩擦系数为0.4~0.52,随着金刚石粒径的增大,摩擦系数不断减小。金刚石使镀层的磨损机制发生了变化,随着金刚石粒径的增大,硬质合金球的磨损加剧。结论随着金刚石粒径的增大,镀层硬度增加,摩擦系数减小,耐磨性增大。     

化学镀Ni—W—P合金镀层耐磨耐蚀性研究

通过对化学镀Ｎｉ—Ｐ层进行合金化，获得了一种含Ｗ９．７％．Ｐ５．９％的Ｎｉ—Ｗ—Ｐ三元合金镀层。研究表明该镀层具有良好的热稳定性，在６００℃×１ｈ热处理后，其硬度值达到峰值（约为ＨＶ（１００）１０６０）；其耐磨性优于Ｎｉ—Ｐ镀层；在１Ｎ的ＨＣｌ溶液中，和Ｎｉ—Ｐ层比较，其耐蚀性稍差。     

化学镀镍磷合金镀层耐蚀性的研究

研究了化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性与络合剂、磷含量、热处理温度的关系,并在烟道中进行了挂片实验。     

钢基镍磷合金PTFE复合涂层耐磨耐蚀性能研究

目的 研究钢基镍磷合金PTFE复合涂层的耐磨性能及耐蚀作用机理.方法 在钢基材料表面制备镍磷合金镀层,采用电化学蚀刻技术在镀层表面形成纳米多孔结构,并经PTFE复合改性处理,制备了耐磨耐蚀的复合涂层.采用扫描电子显微镜对钢基镍磷合金PTFE复合涂层的微观形貌进行了表征,分别采用球盘式磨损、电化学试验评价了复合涂层的耐磨...     

纳米Si3N4对ZrO2-Y2O3陶瓷涂层耐磨性及耐腐蚀性能的影响

通过在ZrO2-Y2O3为基的陶瓷粉体中添加不同质量分数的纳米SirN4,采用哑音速氧乙炔火焰喷涂制备陶瓷涂层.探讨纳米Si3N4对涂层耐磨性及耐腐蚀性能的影响.结果表明,纳米Si3N4的加入使涂层的显微组织得到改善,减小涂层中的孔隙率,提高涂层的致密度;随着纳米SiN4加入量的增加,涂层的耐磨性、耐碱腐蚀能力呈先上升后下降的趋势;纳米Si3N4添加量为6%时,涂层中品粒细化效果、耐磨性、耐碱腐蚀性最好.     

化学镀Ni-P镀层防腐蚀后处理工艺的研究

在钢铁基体上制备化学镀Ni-P镀层后,分别采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),硬脂酸和3-APTS/硬脂酸对镀层进行防腐蚀后处理,利用点滴法、贴滤纸法、接触角测量、盐水浸渍实验法和电化学测试研究了镀层耐蚀性的变化,比较了各工艺的后处理效果。结果表明:3种后处理工艺都能提高化学镀Ni-P镀层的抗氧化性和耐蚀性,经3-APTS/硬脂酸复合处理后的镀层耐蚀性要优于3-APTS和硬脂酸的单一处理,镀层外观都没有明显变化。同时对缓蚀机理进行了分析。     

换热器Ni-P化学镀工艺与耐腐蚀可靠性评析

Ni-P化学镀层在石化换热器得到较多的工业应用,其效果有好有坏。本文从换热器管程与壳程的施镀工艺入手,分析了Ni-P化学镀层质量与耐蚀性的关系,包括镀层厚度、针孔、粗糙度、磷含量、结合力、均匀度等,并为提高换热器Ni-P化学镀层耐蚀性提出了对策。     

化学镀Ni-Co-Cu-P非晶镀层及其耐蚀性能研究

采用化学镀工艺在45钢表面制备Ni-Co-Cu-P四元合金镀层,通过EDX、XRD、SEM、盐雾试验、Tafel曲线等测试方法研究镀层的成分、晶型结构和耐蚀性能。结果表明：Ni-Co-Cu-P镀层为非晶结构,其中Ni、Co、Cu的含量分别为32.66 wt.%、47.19 wt.%和15.28 wt.%。镀层表面均匀分布着直径约240 ~ 500 nm的球状团簇,一些团簇内部存在纳米级孔隙。镀层经156 h盐雾后出现明显红色锈点,192 h后完全失效。镀层的耐蚀性能明显优于45钢基体和Ni-Co-P镀层。在1.0 wt.% H2SO4溶液中,镀层的自腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.26 V和19.17 μA?cm-2,随着电位的升高表面出现大量微裂纹。而在3.5 wt.% NaCl溶液中,镀层表现出活化-钝化-过钝化的腐蚀行为,表面钝化膜逐渐被Clˉ穿透而形成针孔。     

Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺研究

采用正交设计法对Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺进行了优化。研究了镀液成分，工艺参数对复合镀层厚度，显微硬度，耐蚀性，耐磨性的影响，结果表明，Ni-P/Al2O3化学复合镀层的显微硬度，耐磨性优于Ni-P化学镀层的，弥散分布的Al2O3颗粒能显著减缓复合镀层在较高温度下的软化趋势。     

Ni-P化学镀层对NdFeB永磁材料耐腐蚀性的改善

测量了不同类型Ni-P化学镀试样和基体的孔隙率,以及在HCl、NaCl和NaOH溶液中的腐蚀速率,比较了不同类型Ni-P化学镀试样在3.5%NaCl溶液中的极化曲线,对比分析了酸性和酸碱复合条件下所得Ni-P镀层的表面形貌。结果表明:化学镀Ni-P合金能显著改善NdFeB永磁体的耐腐蚀性和致密性,且以弱碱性化学镀为底层,酸性化学镀为表层的酸碱复合镀层的致密性和耐腐蚀性最佳,单一酸性镀层的耐腐蚀性又优于碱性镀层。     

AZ91D镁合金Ni-P-Al2O3纳米化学复合镀的研究

在对AZ91D镁合金传统化学镀丁艺改进的基础七加入Al2O3纳米颗粒,获得了Ni-P-Al2O3纳米化学复合镀层,研究了施镀温度、时间和纳米颗粒浓度等因素对镀层的耐蚀性和硬度的影响.实验结果显示,复合镀层的耐蚀性最高可比普通镍磷镀层的耐蚀时间高出170s;同时,硬度比镍磷镀层的高出110HV左右,甚至更高.     

高耐蚀性和全光亮化学镀Ni-P合金的研究

本文对化学镀Ni-P合金的工艺参数进行研究,确定了最佳工艺条件,采用扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪对镀层的成分和组织结构进行分析,得到Ni-P非晶态合金层。试验表明：镀层在15％H2SO4和10％HCI溶液中,具有优良的耐蚀性,其外观有较好的光亮性。     

化学镀镍磷基合金镀层耐磨性的研究进展

化学镀镍磷基合金镀层因硬度高、厚度均匀及耐磨性优异,在工业中得到了广泛应用.简述了化学镀镍磷基合金从二元、三元到复合镀层的发展历程,概述了化学镀镍磷基合金镀层耐磨性的影响因素——合金镀层的化学成分、镀层与基体间的结合力及镀层硬度,并从这三方面论述了改善耐磨性的方法,最后提出了在改善合金镀层耐磨性研究中存在的问题和未来的发展方向.     

Ni-氧化石墨烯纳米复合镀层的力学及抗腐蚀性能研究

目的 探究镀液中氧化石墨烯(GO)含量对于Ni-GO复合镀层的组织结构、力学性能、耐腐蚀性能的影响,并以此来确定GO的添加量。方法 采用电沉积技术制备Ni-GO复合镀层,并采用正交试验的方法找到Ni-GO复合镀层的优化制备工艺。通过SEM、EDS、XRD、XPS、拉曼等技术对GO和制备的Ni-GO复合镀层的形貌、组织结构进行表征分析,采用硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站等对Ni-GO复合镀层的力学性能及耐蚀性进行分析。结果 采用正交试验的方法得到了Ni-GO复合镀层优化制备工艺条件,GO质量浓度为1.0 g/L,阴极电流密度为5 A/dm²,镀液温度为60 ℃,电镀时间为50 min。基于优化工艺条件下镀层的硬度为596.5HV,沉积速率为6.583 g/(dm².h)。其中镀液中氧化石墨烯浓度对Ni-GO复合镀层性能影响最大。结论 研究发现,Ni-GO复合镀层底部是Ni含量比较多的菜花头结构,在菜花头上面主要是石墨烯与Ni晶粒镶嵌在一起的尺寸不一的珊瑚状结构。当镀液中GO质量浓度为1.0 g/L时,制备出的Ni-1.0GO复合镀层中石墨烯含量最高,珊瑚状结构连接缝隙变小,组织致密性最好,孔隙缺陷最少。与Ni镀层相比,Ni-1.0GO复合镀层的硬度提高了37.7%,磨损质量损失减少了73.5%,耐蚀速率降低了44.8%。     

Development of Nano-tetragonal Zirconia-Incorporated Ni–P Coatings for High Corrosion Resistance

Pure tetragonal 10-20-nm-size zirconia-based Ni-P composite coating was developed. The physicochemical and electrochemical characteristics including corrosion resistance of the coating were investigated. The Ni-P-nano-tetragonal zirconia coating was partially crystalline having face-centered cubic phase. The coating had very high corrosion resistance due to its dense compact morphology and low surface roughness. The Ni-P-nano-tetragonal zirconia coatings exhibited a cathodic shift of open-circuit potential(OCP) in the range from-0.340 to-0.520 V. A high polarization resistance of the order of 13.2 kΩ/cm~2 and low corrosion current density of 3.9 μA/cm~2 were achieved due to the effective incorporation of zirconia into the coating.