预镀Ni-P层的A3钢表面电化学辅助沉积TiO2薄膜

采用电化学辅助沉积法于自制的TiPO4溶液中,在以Ni-P镀层为过渡层的A3钢片上制备TiO2薄膜.利用环境扫描电子显微镜（SEM）观察了TiO2薄膜的表面形貌,并用射线能谱仪（EDS）分析了其表面成分;用电化学阻抗谱法和动电位极化曲线测试方法分别研究了NiP/TiO2复合膜和NiP镀层在3.5％NaCl溶液中的耐蚀性,结果表明,两者的电化学腐蚀机理明显不同,且前者的耐蚀性优于后者.     

电沉积Ni-P合金初期沉积行为的研究

对Ni-P合金在45钢基体表面的初期沉积行为进行了观察与分析，发现电沉积Ni-P合金镀层的初期沉积行为受到基体材料组织的影响．在退火态45钢表面，Ni-P合金镀层优先在晶界及渗碳体表面形核．由于珠光体组织中含有渗碳体相且具有比较高的晶界密度，因而在沉积初期镀层优先形核和生长．镀层在基体表面是以纳米尺度的晶粒聚集在一起形成的多晶体形式存在的．随着施镀时间的延长，纳米晶多晶体在侧向二维生长的同时，在多晶体聚集的表面上也进行着三维方向的新的一层多晶体的生长。     

化学镀Ni-P对高压输电线表面润湿性的影响

为了增加高压输电线表面的润湿性,降低电晕放电引起的可听噪声,对喷砂处理后的高压输电线表面先进行碱性预镀,再进行酸性化学镀Ni-P处理,得到表面粗糙、厚度为0.1 mm的化学镀Ni-P涂层。结果表明,化学镀层的硬度为1 100 HV,表面润湿角为23.5°。高硬度、高粗糙度的化学镀Ni-P涂层提高了高压输电线表面对液体的表面张力,使高压输电线表面的润湿性增大,不容易产生水珠,降低了电晕放电引起的可听噪音。     

强磁场中电沉积Ni-P合金的研究

在电沉积镍磷合金薄膜的过程中施加与电流方向垂直的强磁场,研究了不同磁感应强度对电沉积Ni-P合金薄膜的微观形貌、组织结构和耐腐蚀性能的影响.结果表明:在电沉积过程中施加强磁场可以提高镀层中的磷含量.从SEM照片中观察到随着磁感应强度的增加,非晶团簇尺寸逐渐变小.通过XRD图谱分析可知Ni-P合金镀层是由非晶态结构和晶态结构的混晶组成,随着磁感应强度的增大,镀层中的镍<111>择优取向增大,电化学分析结果表明镀层的自腐蚀电位也逐渐提高,表明耐腐蚀性能逐渐提高.     

稀土对电沉积Ni-P合金镀层显微组织的影响

研究了在镀液中添加稀土元素后Ni P合金镀层显微组织的变化。X射线衍射及透射电镜分析结果表明 ,在镀液中添加一定量的稀土元素 ,明显地促进了Ni P合金微晶组织向非晶态组织转变 ,从而提高Ni P合金镀层的耐蚀性。电化学极化曲线测试结果表明 ,稀土元素能够促进电沉积过程的阴极极化。由于稀土离子的特性吸附抑制了合金原子在电极界面的正常形核 ,因而促进了非晶组织的形成。     

AZ91D镁合金化学镀Ni-P的沉积机制

利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDS）等分析测试手段,研究AZ91D镁合金上直接化学电镀Ni-P的沉积过程。结果表明：活化后的表面上不同位置处最初沉积Ni的过程不同。在活化后的块状物上,由于氟化物的溶解,Mg置换出Ni,因此最初“块状物”上只有Ni沉积,没有P。β相和α相边缘则是由于其电位较高,附近的Ni2+得到Mg失去少量电子后还原沉积出高催化活性的Ni核,催化了次亚磷酸钠还原沉积出P和Ni。     

铝、镁基复合材料的润湿性探究

阐明了金属基复合材料的润湿性概念及其对力学性能的影响，详细介绍了分别以SiC、Al2O3和Gr（C）颗粒或纤维为增强体的铝、镁基复合材料制备过程中熔融基体金属对增强体的润湿特点，并针对每一种复合材料体系提出了改善润湿性的措施。最后，提出了自己对润湿性的理解。     

原位测量法研究AZ31镁合金表面化学镀Ni-P的沉积机理

设计一种原位方法去测量AZ31镁合金在化学镀Ni-P过程中基体在镀液中的开路电位和体积表面的镀层形貌变化。通过开路电位曲线、扫描电子显微镜和能谱分析研究AZ31镁合金化学镀Ni-P的沉积机理。结果表明：化学镀Ni-P的沉积过程包括镀层的形成过程和镀层的增厚过程,其中镀层的形成过程又包括镍晶核的形核和长大过程、镀层的二维扩展过程和镀层的三维搭接过程。扫描电镜分析证实了Ni-P镀层的球形瘤状物不仅形成于镀层的增厚阶段,同样也形成于Ni-P镀层的初始沉积阶段。不同沉积阶段的沉积速度变化分别与各自的沉积机理对应。     

铸造石墨/铝基自润滑材料润湿性研究现状

针对石墨与铝基体之间润湿性较差的问题,从石墨预处理和优化铸造条件两方面综述了目前主要的解决方案.石墨/铝基自润滑材料不仅具有铝基体比强度高、导热性好等金属特性,而且综合了石墨的自润滑性和良好的化学稳定性,具有广阔的应用前景.     

孔表面化学镀Ni-P及其沉积机制

用扫描电镜(SEM)对化学镀Ni-P沉积层形貌进行观察,用能谱仪(EDS)对镀层成分进行分析,用增重法测量沉积速率.试验结果表明,化学镀初期镀层表面形貌为等轴颗粒状,形成连续膜后镀层形貌为胞状.胞状组织上形成的晶核成分与基体胞状组织成分不同.通孔和盲孔高度分别小于1.76 mm和2.2mm时,化学镀Ni-P沉积速率随孔...     

脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO2复合涂层

用脉冲电化学沉积法在生物医用钛金属表面成功制备了纳米RA/ZrO2复合涂层,涂层中的成分均以离子形式沉积到基材上,得到ZrO2均匀分布的HA/ZrO2复合涂层.脉冲电位为-3.5 V时有利于离子的沉积结晶,有利于复合涂层的沉积.复合涂层的成分、结构、形貌及生物活性等的研究结果表明:复合涂层烧结前成分为HA、OCP及碱式硝酸锫,高温烧结后得到均匀致密HA/ZtO2复合涂层.检测表明HA/ZrO2复合涂层能够诱导磷灰石生成,具有较好的生物活性.     

Preparation of Ni-SiC Composite Coating by Electrochemical Deposition

采用电化学沉积法通过在电解槽中添加SiC颗粒制备Ni-SiC复合镀层。由于第二相颗粒SiC的加入改善了镀层的性能,使之具有高硬度、耐磨性和耐腐蚀性能等。Ni-SiC复合电镀改善镀层的组织结构并显著提高镀层的质量。采用NiSO4·6H2O（35 g/100 mL）,NiCl2·6H2O（4 g/100 mL）,H3BO3（3.5 g/100 mL）,十二烷基硫酸钠（0.5 g/100 mL）,SiC颗粒（0.4~1.0 g/100 mL）体系,在pH值为4,温度35~50 ℃时,通过电化学沉积法制备Ni-SiC复合镀层。实验探究了温度、电流密度、镀液中碳化硅颗粒含量以及超声波分散时间对镀层中SiC复合量的影响。通过扫描电镜和XRD对镀层进行分析,结果表明：在温度为35~50 ℃之间复合镀层中SiC的量随温度的增加呈现先增加后减少的趋势;在电流密度为0.026~0.06 A/cm2之间,复合镀层中SiC的含量随电流密度的增加呈现先增加后减小的趋势;镀液中SiC量在0.4~1.0 g/100 mL之间时,镀层中SiC含量随着镀液中SiC含量的增加而增加,超过一定值（0.6 g/100 mL）增加幅度变小;超声波分散时间在10~50 min之间, 镀层中SiC的含量随时间的增加而先增加后减少。镀层中碳化硅颗粒均匀分布有利于晶粒的细化     

脉冲电化学沉积法制备钛基HA/Ag复合涂层

采用脉冲电化学法在生物医用钛表面制备出纳米HA/Ag复合涂层。借助SEM、XRD等对复合涂层的形貌、成分进行表征。利用大肠杆菌和白色葡萄球菌两个菌种对该涂层抗菌性能进行分析研究。最后利用MC3T3-E1成骨细胞检测复合涂层的细胞相容性。结果表明：HA/Ag复合涂层呈纳米球状,由HA和Ag两相组成。Ag在HA涂层中分布均匀。复合涂层对两种细菌均有较好的抗菌效果,对大肠杆菌抗菌率达100%,对白色葡萄球菌的抗菌率接近100%,对大肠杆菌的抗菌能力高于白色葡萄球菌。细胞培养实验表明MC3T3-E1成骨细胞在HA/Ag复合涂层表面的黏附、铺展较好。综合可知,脉冲电化学沉积法制备的纳米HA/Ag复合涂层具有较好的抗菌性和细胞相容性     

镍磷合金表面电化学蚀刻层的性能表征

目的 研究镍磷合金镀层经电化学蚀刻后的表面特性。 方法 对镍磷合金镀层进行电化学蚀刻,表征蚀刻层的外观形貌、显微形貌、物相结构、元素成分及蚀刻深度,测定蚀刻层的硬度,通过热震试验测试蚀刻层的结合强度,通过极化曲线表征蚀刻微孔的穿透性。 结果 电化学蚀刻后,镍磷合金层表面会逐渐失光,颜色变暗。 电化学蚀刻微孔最初在胞状物边界产生,随后扩展至胞状物表面。 结论 在较佳的蚀刻条件下,蚀刻层微孔大小合适,均匀分布,且孔深合适,没有微孔穿透至基底层。 电化学蚀刻使表面硬度有所下降,而对蚀刻层的结合强度影响不大。     

Formation and Characterization of Hydroxyapatite Coating Prepared by Pulsed Electrochemical Deposition

采用交流脉冲沉积法在AZ91D镁合金表面合成了羟基磷灰石涂层。考察了交流脉冲电压、沉积时间及电解液添加剂等电化学沉积参数对羟基磷灰石涂层的形貌、微观结构、元素组成及电化学性能的影响。结果表明,当脉冲电压为110 V时,纳米级别的羟基磷灰石涂层表面更为均匀,孔隙度更小,且其XRD的特征衍射峰更为突出。当电解液中添加了NaN O3和H2O2后,羟基磷灰石颗粒和涂层表面形貌均得到优化;同时,极化曲线和交流阻抗测试结果表明该涂层在模拟体液中的耐蚀性能提高。浸泡实验结果表明,该涂层有利于诱导羟基磷灰石的形成,从而提高涂层的生物活性。     

Ni-金刚石复合涂层的厚膜化及其耐磨性研究

目的采用电化学沉积的方法在硬质合金基体上制备厚Ni-金刚石复合涂层。方法通过引入中间复合层,改善了涂层的结合强度,并提高了其厚度。通过热震实验结合摩擦磨损实验考察加厚涂层的膜基结合强度、磨削性能。结果从涂层的截面、微观形貌、表面裂纹分布以及金刚石微粒与基质金属间的结合状态分析可知,普通涂层的厚度在30μm左右,多层结构涂层的厚度在50μm左右,厚度提高了将近一倍。热震5次后,两类涂层表面均无裂纹产生。热震20次后,两类涂层中均出现了微裂纹。热震25次后,普通涂层的裂纹宽度变大,多层结构涂层的裂纹只出现在次表层,表层无裂纹。对GCr15磨削2500 m后,普通涂层中金刚石微粒与基质金属间隙增大,附近Ni层破裂;多层结构涂层中金刚石微粒与基质金属间隙仍然很小,只出现一些断续小裂纹,附近Ni层未受影响。多层结构涂层对应的材料偶件的磨损率比普通涂层高。结论采用多层结构设计的方法降低了Ni-金刚石复合涂层的内应力,实现了涂层的加厚沉积。加厚沉积的Ni-金刚石复合涂层界面结合强度并没有降低,且上砂量更加均匀致密,磨削性能更优。     

Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

目的 制备具有不同电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层.方法 采用化学镀的方法,在Q235钢基体表面制备内层为低磷Ni-P合金、中层为高磷Ni-P合金、外层为Ni-Zn-P合金镀层的三层复合镀层.通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等仪器对复合镀层表面形貌、成分结构及腐蚀电位进行分析.结果 相较于低磷Ni-P镀层和高磷Ni-P镀层,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的晶胞大小均匀一致且胞与胞之间致密平滑.内层低磷Ni-P镀层断面厚度约为14.5μm,镍的质量分数约为96.5％,磷的质量分数为3.5％;中层高磷Ni-P镀层断面厚度约为17.6μm,镍的质量分数约为90.2％,磷的质量分数约为9.8％;Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层断面总厚度约为40μm,镍的质量分数约为80.7％,锌和磷的质量分数分别为7.6％和11.7％.在Tafel极化曲线中,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的腐蚀电流密度最小,为3.815×10-6 A/cm2,具有更好的耐蚀性.在模拟海水环境(5％NaCl溶液)中腐蚀220 h后,内层、中层组织腐蚀成片,出现孔洞且有点蚀,而Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层几乎没有腐蚀,只有部分区域出现点蚀,组织较为完整,说明三层镀层较单层、双层镀层具有更好的耐腐蚀性.结论 制备具有电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层具有更好的性能,且相较于内层单层、中层双层Ni-P合金镀层,其腐蚀速率也明显降低,耐腐蚀性能更好.     

电泳-电沉积法制备超疏水Ni-PTFE复合镀层

通过电泳-电沉积法制备具有超疏水特性的金属基镍(Ni)-聚四氟乙烯(PTFE)复合镀层。在改善搅拌方式和优选表面活性剂添加量的基础上,重点分析了电流密度和镀液中PTFE微粒子含量对镀层润湿性的影响。结果表明:在镀液中的PTFE微粒子含量90 g/L、且每克PTFE(平均粒径0.2μm)辅助有65 mg的FC-134表面活性剂的条件下,能制备出具有超疏水与疏油特性的Ni-PTFE复合镀层。     

反应电火花沉积合成TiN金属基复合涂层

利用自制的反应电火花沉积合成系统，以TA2为电极，以工业纯氮为保护气，在45#钢基体试件表面上原位反应合成了TiN金属基陶瓷复合涂层。利用X射线仪测定了涂层的物相组成，利用显微镜观察分析了涂层断面形貌及组织，利用硬度仪测试了涂层的显微硬度，利用磨损试验机对比了涂层与淬火W18Cr4V高速钢的耐磨性能。结果表明：涂层的平均维氏硬度为13230MPa，涂层中TiN物相的平均晶粒大小为50nm，涂层具有较好的耐磨性。     

超音速电弧喷涂NiAl复合涂层的电化学行为研究

目的研究NiAl复合涂层在腐蚀环境下的腐蚀行为及其失效机理,为其在工程中的实际应用提供理论依据。方法采用超音速电弧喷涂技术在20#钢基体表面制备了NiAl复合涂层,在此基础上对涂层的组织结构进行了表征,并对涂层与基体在3.5%NaCl溶液中的极化行为和交流阻抗谱行为进行了对比研究。结果 NiAl复合涂层的表层主要由Ni固溶体、NiAl金属间化合物和少量通过孔隙扩散到表层的Al组成。涂层呈典型的层状结构,结合较致密,表层(Ni)的孔隙率为5.3%,底层(Al)的孔隙率为4.4%。NiAl复合涂层的自腐蚀电位低于基体的自腐蚀电位,能起到良好的阴极保护效果。在测试初期,由于涂层厚度高达380μm,腐蚀介质通过涂层中存在的微裂纹和孔隙进入涂层内部,涂层快速消耗,形成较少的不溶性腐蚀产物,涂层阻抗较小,腐蚀速率较快。随腐蚀时间延长,不溶性腐蚀产物逐渐在孔隙内堆积,涂层内的极化电阻迅速增大,起到延缓腐蚀的作用。结论 NiAl复合涂层更好地发挥了Ni的耐蚀作用和Al的钝化保护作用,结合了两者的长处,表现出更好的耐蚀性能。涂层的自封闭作用是涂层阻抗值增加的主要原因。