Ni-P过渡层厚度对不锈钢表面制备Ni/Ni-P/Ni-P-PTFE梯度涂层性能的影响

为了探究Ni-P过渡层厚度对不锈钢表面制备Ni-P-PTFE涂层的影响。采用电镀结合化学镀的方法,在不锈钢表面制备了Ni/Ni-P/Ni-P-PTFE三层结构梯度涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机、划痕仪、接触角测试仪分别对梯度涂层的微观结构、机械性能、结合力、抗粘连性能进行表征和测试。结果发现,随着Ni-P过渡层沉积时间的增加,过渡层逐渐增厚,Ni-P-PTFE涂层中PTFE含量先下降后上升,硬度与结合力先上升后下降;在20 min时硬度、结合力分别达到最大值4.18 GPa和13.49 N;在25 min时,摩擦系数达到最小值0.17,Ni-P-PTFE层表面与水性、油性介质的接触角分别达到最大值101.1°和60.06°,此时Ni-P-PTFE涂层表现出优异的抗粘连性能。     

PTFE掺杂对三价铬复合涂层的组织和力学性能的影响

在电镀三价铬过程中掺杂不同量的PTFE(聚四氟乙烯),形成三价铬复合涂层,研究了不同浓度的PTFE粒子对三价铬复合涂层的组织和力学性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分别对三价铬涂层的微观结构和力学性能进行表征和测试,结果表明,不同浓度的PTFE对三价铬复合涂层的微观结构和力学性能影响显著。当镀液中PTFE掺杂量为12.5 mL/L、电流密度为35 A/dm~2、pH值约为2.0、温度为45℃、沉积时间为20 min时,所得三价铬复合涂层具有最佳的综合性能,硬度达到6.8 GPa,摩擦系数为最低值0.28。     

碳化硅掺杂Ni-P-PTFE复合涂层的微观结构和力学性能

本工作研究了碳化硅的掺杂量对化学镀Ni-P-SiC-PTFE(聚四氟乙烯)复合涂层的微观结构和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、HSR-2M摩擦磨损试验机分别对Ni-P-SiC-PTFE涂层的微观结构和力学性能进行表征和测试。结果表明:碳化硅掺杂对Ni-P-PTFE复合涂层的成分、微观结构和力学性能都具有较大的影响,当镀液中碳化硅浓度为1.5 g/L时,所得Ni-P-SiC-PTFE涂层中SiC含量最高,涂层硬度达到最大值8.4 GPa,且Ni-P-SiC-PTFE涂层表现出优异的耐磨性能。     

铜掺杂Ni-P-PTFE涂层的微观结构、耐蚀性和力学性能

研究了铜的掺杂量对化学镀Ni-Cu-P-PTFE复合涂层的微观结构、耐蚀性和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站、纳米压痕仪、HSR-2M摩擦磨损试验机分别对NiCu-P-PTFE复合涂层的微观结构、耐蚀性和力学性能进行表征和测试。结果表明,铜的掺杂对Ni-P-PTFE复合涂层的成分、微观结构、耐蚀性和力学性能都具有较大的影响,随着镀液中Cu~(2+)浓度的增加,涂层中Cu含量先增加后下降,而Ni、P和PTFE含量则先下降后增加;随着涂层中掺杂Cu含量的增加,Ni-Cu-P-PTFE涂层的耐蚀性和硬度得到改善,但其摩擦性能降低。     

电泳-电沉积Ni-Al2O3纳米复合层的微观结构及性能

为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层.用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响.结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高.镀层中微粒体积分数约为30％时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异.     

基体偏压对ZrN涂层微观结构及力学性能的影响

利用多弧离子镀技术通过改变基体偏压(-100,-150,-200 V)在SKD11模具钢基体上制备了一系列ZrN涂层。采用X射线衍射、扫描电镜、纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损试验机和台阶仪等分析技术对涂层的结构、表面形貌、硬度、弹性模量、断裂韧性、结合力、摩擦磨损性能等进行表征,重点研究基体偏压对涂层微观结构和力学性能的影响。结果表明,在不同偏压条件下制备的涂层始终由ZrN相构成;随着基体偏压的升高,ZrN涂层生长的择优取向发生了改变,生长择优取向从低偏压下(-100 V)的(311)向(111)(-200 V)转变;硬度和结合力呈现先增后减的趋势,并在偏压为-150 V时达到最大值,分别为29.14 GPa和58 N;摩擦系数及磨损量均在偏压为-150 V时最低。     

TC4钛合金不同表面预处理对化学镀Ni-P合金性能的影响

为了进一步弄清钛材表面不同预处理工艺对其后化学镀Ni-P合金层性能的影响,应用预浸镀镍、磷化、氟化物-磷酸盐化学转化及微弧氧化方法对TC4钛合金(Ti-6Al-4V)表面进行了预处理。采用综合测试及电化学测试技术,研究了TC4钛合金不同表面预处理对Ni-P合金化学镀层沉积速度、结合力、耐磨性及耐蚀性的影响。结果表明:TC4钛合金表面预浸镀镍和微弧氧化后,Ni-P合金化学镀层沉积速度较快,且与基体结合更好,至少能承受40 N载荷,但其表面的平整度比磷化和氟化物-磷酸盐化学转化后的差;预浸镀镍后的表面Ni-P合金镀层的耐蚀性最好,微弧氧化膜表面的Ni-P合金镀层耐磨性最好,摩擦系数减小至0.12;微弧氧化膜提高了基体表面的化学活性,同时增强了对Ni-P合金化学镀层具有类似"抛锚作用"的机械力,增强了其与基体的结合力。     

加热功率对感应重熔涂层性能的影响

为明确重熔工艺参数对感应重熔涂层表面状态、硬度及成分的影响,优化重熔工艺参数,采用预涂和感应重熔方法以不同加热功率在20钢柱塞杆上制备Ni60重熔层,并分析了重熔层的微观形貌、硬度和成分。结果表明:感应加热功率合适(40 kW)时,工件表面平整光洁,涂层组织致密均匀,涂层表面平均硬度为758.9 HV_(1 N);感应重熔过程主要为基体中Fe元素向涂层内部扩散,而涂层中Ni、Cr元素向基体扩散较少。     

微弧氧化处理对钛铌合金力学及摩擦磨损性能的影响

采用微弧氧化的方法于磷酸盐电解液中在二元β型TiNbx(x=5,10,15,20,25)合金表面制备了微弧氧化涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征各合金表面微弧氧化涂层的物相组成和微观形貌。采用纳米压痕仪、球-盘摩擦磨损实验仪分析了微弧氧化处理对钛铌合金力学性能、耐磨性的影响。结果表明,通过微弧氧化处理可以有效的在各基体表面制备出氧化涂层,表面微孔数目及大小无明显差别,拥有相似的致密度,氧化涂层主要由TiO₂相组成。随着基体Nb含量的增加,各基体表面微弧氧化涂层的硬度值与弹性模量表现出相同的变化趋势,Ti-15Nb合金表面微弧氧化涂层的硬度值和弹性模量值最大。经过微弧氧化处理后,Ti-5Nb和Ti-15Nb表面摩擦系数与基体相近,并无减摩效果;Ti-10Nb、Ti-20Nb和Ti-25Nb表面摩擦系数下降了55%以上,主要磨损机制由磨粒磨损变为粘着磨损,改善了合金的耐磨性能。     

车用316L不锈钢表面NV复合涂层的结构和耐磨性能分析

为了提高车用316L不锈钢的表面质量,综合运用粉末渗钒以及盐浴渗氮工艺在其表面制备单渗钒、先渗钒后渗氮(N/V)以及先渗氮后渗钒(V/N)涂层,并通过SEM、EDS、XRD、硬度测试仪、摩擦试验机等分析了其微观组织结构和耐磨性能.结果 表明:相对单V涂层而言,N/V和V/N涂层(统称NV涂层)的表面更为光滑,主要包含NV(111)与α-Fe 2种物相组织.其中V/N涂层中N元素含量较高,涂层表面富集了大量的Fe.V/N涂层硬度(1 691 HV)高于N/V涂层硬度(1 546 HV),两者的硬度均比单V层的高,并且涂层硬度均远高于不锈钢基体的硬度.与其他涂层相比,V/N涂层具有更小的摩擦系数(0.26),可以快速形成稳定磨损状态,其摩擦系数变化曲线相对平缓.V/N涂层与基体形成紧密结合状态,其磨痕深度较低并避免了犁沟的产生.     

PCB铜基表面非钯活化化学镀镍的研究

印刷电路板(PCB)铜线路借助钯活化的化学镀镍法不但价格昂贵,而且容易造成溢镀,因此开发非钯活化的化学镀镍工艺具有重要意义。以硫脲为铜的强配位剂,通过降低铜电极的电极电位,开发出了先在铜表面置换预镀薄镍层、再自催化化学镀镍的新工艺。镀镍工艺流程为除油、除锈、微刻蚀、预镀镍、激活、化学镀镍。扫描电镜(SEM)观察显示得到的镍镀层平整、均匀、致密。EDS谱分析结果显示镀层主要由镍和磷组成,含量分别约为92%和6%,X射线荧光衍射仪(EDXRF)测得镀层厚度为5.95μm,镀层的沉积速率约为14.19μm/h。镀层与基体结合力良好,后续镀金层在镍镀层上附着力良好。     

钛合金表面Ni-P-PTFE自润滑复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

为提高钛合金零部件的使用寿命,以传统的化学镀Ni-P合金工艺为基础,通过添加PTFE粒子使其均匀分布在Ni-P合金镀层中,在钛合金基体上制备了具有耐磨、减摩性能的自润滑复合镀层;分析了PTFE乳液浓度、表面活性剂浓度等参数对复合镀层中PTFE微粒子含量的影响规律;采用SEM、EDS和XRD等手段对复合镀层的微观形貌、相结构和成分进行了分析;研究了不同PTFE含量复合镀层及钛合金基体在相同载荷下的摩擦磨损性能。结果表明:Ni-P-PTFE复合镀层具有良好的减摩耐磨性能,当膜层中PTFE微粒子的含量为20.4%(体积分数)时,钛合金表面的摩擦系数降至0.2左右,而磨损量也显著减小。     

Ni-P/Ag纳米复合化学镀层的耐磨损性能

Ni-P/非金属纳米化学镀溶液中纳米粒子容易团聚,镀液难以保持稳定性.在化学镀Ni-P溶液中添加纳米银粒子,在钢铁基体上制备了Ni-P/Ag纳米复合镀层.用显微硬度计、金相显微镜等技术分析了镀层的厚度、硬度和表面形貌,用磨损试验机研究了镀层的耐磨损性能.结果表明:银纳米粒子在镀液中的含量为1.0×10-7mol/,L,银纳米粒子加快了镀层的沉积速度,使纳米复合镀层厚度增加;在相同的施镀条件下,Ni-P/Ag纳米复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度和更好的耐磨损性能.     

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.     

化学复合镀Ni-P-PTFE-SiC的研究

在化学镀Ni-P-PTFE与Ni-P-SiC的基础上，成功获得了Ni-P-PTFE-SiC复合镀层。同时对镀层进行了X射线衍射和SEM分析，并着重研究了镀层的耐磨－减摩性能。发现Ni-P-PTFE-SiC的加入使镀层硬度显著降低，但其耐磨性远优于NiP,Ni-P-PTFE和Ni-P-SiC镀层。     

4 μm SiC颗粒表面化学镀铜工艺

为了增强微米级SiC陶瓷颗粒与金属基体的结合力,采用化学镀铜法对SiC颗粒表面进行了改性处理,使SiC颗粒在金属基体液中分散更均匀、镀覆更好。通过正交试验法优化了化学镀铜工艺的主要参数,研究了其主要工艺条件对化学镀铜的影响;分别通过JSM7500F,S-3400N扫描电镜(SEM)对微米级SiC颗粒镀铜前后的表观形貌进行了观察分析,利用X射线衍射仪(XRD)对其镀铜前后的组成进行了表征,并测试了镀铜层与SiC颗粒的结合力;同时对比了微米级SiC颗粒镀铜前后对锌基复合材料微观形貌的影响;讨论了镀液中配位剂、pH值、还原剂等对铜镀层的影响。结果表明:随着镀液中配位剂、还原剂含量的增加,单位时间内微米级SiC颗粒表面镀铜层的质量先增加后降低,pH值的升高显著降低了镀铜的诱导时间;可实现微米级SiC颗粒表面化学镀铜层的均匀镀覆,且结合良好。     

化学复合镀梯度镀层工艺研究

研究了梯度复合镀层Ni-P／Ni-P-PTFE／Ni-Cu-P-PTFE的形成工艺,探讨了镀液的温度、pH值、阳离子表面活性剂浓度、PTFE浓度以及镀层中的铜含量对Ni-Cu-P-PTFE镀层的沉积速度、组成和耐蚀性的影响,分别用数字测微计和能量分散X射线光谱测量了涂层厚度和组成,Ni-Cu-P-PTFE镀层在HCl和NaCl溶液中的抗蚀性研究表明,Ni-Cu-P-PTFE镀层的耐蚀性优于Ni-P-PTFE镀层和铜．     

N_2∶O_2流量比对多弧离子镀Cr-O-N复合涂层结构及性能的影响

目前,关于N_2∶O_2流量比如何影响Cr-O-N涂层结构和性能的报道较少。采用多弧离子镀技术在硅片(100)和硬质合金基底上沉积了一系列不同N_2∶O_2流量比的Cr-O-N复合涂层;采用X射线衍射仪分析涂层晶体结构;采用共聚焦显微拉曼光谱仪分析薄膜氧化物相结构;采用扫描电镜观察涂层形貌,并通过能谱仪分析其成分;利用原子力显微镜观察涂层表面三维形貌;采用显微硬度仪测量涂层硬度;通过球-盘摩擦磨损仪测量涂层摩擦磨损性能,系统地研究了O_2流量占比对复合涂层结构和性能的影响。结果表明:Cr-O-N复合涂层由CrN和Cr_2O_3复合相组成;随着沉积过程中O_2流量占比的增加,涂层中N和Cr的含量呈下降趋势,而Cr_2O_3含量逐渐增加;随着O_2流量占比的增加,涂层表面形貌发生变化,涂层表面粗糙度在氧气占比为0.34时达到最大值85.86 nm,此时涂层具有最低的摩擦系数0.48;Cr-O-N涂层的硬度高于CrN和Cr_2O_3涂层,摩擦系数比CrN涂层高,但低于Cr_2O_3涂层。     

硅基体表面无钯活化化学镀镍工艺

硅材化学镀镍的活化是为了获取金属原子沉积中心,但现有的活化工艺存在种种不足。金纳米粒子具有小尺寸效应、表面与界面效应,呈现出良好的催化活性。采用金纳米粒子对硅基体进行活化后化学镀镍,并采用浸泡腐蚀试验,SEM及EDS测试将其与传统的钯活化法对比,研究了活化后的沉积速度及镀层形貌、结构、耐腐蚀性能,结果表明：金纳米粒子活...     

碳纳米管复合材料表面化学镀Ni-P合金

用化学镀的方法在多壁碳纳米管表面沉积Ni-P合金,制备了碳纳米管复合材料,并对制备的复合材料进行透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征.通过XRD分析表明,沉积在碳纳米管表面的Ni-P合金是非晶态的.TEM观察复合碳纳米管发现,在其表面沉积有分散均匀的纳米级金属颗粒,Ni-P合金呈球形,粒径大小约为20～30 nm.磁性测试结果为:其矫顽力是412.0 Oe,剩磁比为0.23.