Al基体表面熔盐化学法镀Pb工艺

采用熔盐化学法在Al基体表面直接镀制Pb及其合金,并对其工艺条件进行优化。结果表明:熔体过热度对镀层与基体结合力的影响程度较基体浸入时间的大。随着过热度的升高,结合强度先迅速增大,在60℃之后变化不明显。在熔盐过热度为60℃,基体浸入时间2.5 min时,镀层与基体具有较好的结合强度(0.76 MPa)。往熔盐中加入适量的辅盐SnCl2可以促进Pb-Al-Sn三元合金的形成,并将镀层与基体的结合强度提高到2.1 MPa以上。在化学镀之后增加金属浴工序,可修补镀层在化学镀工序中形成的孔洞,在Al表面获得致密无孔、成分可调的Pb基合金镀层。     

Ni-Co-P中间层优化玄武岩纤维增强铝基复合材料的界面结构和力学性能

界面优化是提高铝基复合材料最为有效的手段。通过化学镀工艺成功制备0.2 μm厚Ni-Co-P合金镀层修饰的玄武岩纤维，并通过真空热压烧结工艺合成Ni-Co-P镀层修饰玄武岩纤维增强2024Al复合材料（BF(Ni-Co-P)/Al）。探究了Ni-Co-P镀层对BF(Ni-Co-P)/Al复合材料界面结构及拉伸性能的影响机制。结果表明：复合材料中Ni-Co-P镀层形成稳定的Ni-Co-P中间层，不仅抑制了玄武岩纤维与铝合金基体间的有害界面反应，且优化了二者间的结合强度。BF(Ni-Co-P)/Al复合材料密度及硬度明显优于BF/Al复合材料，且当玄武岩纤维体积分数为30vol%时，BF(Ni-Co-P)/Al复合材料屈服强度和抗拉伸强度分别为252和360 MPa，大幅高于未修饰纤维增强铝基复合材料和铝合金基体，并表现出渐进累积失效的断裂模式。     

铝基复合材料的腐蚀与防护研究现状

对Cf/Al、SiC/Al、Al2O3/Al三种铝基复合材料的腐蚀研究现状和防护方法进行了讨论.Cf/Al复合材料以电偶腐蚀为主.SiC/Al 复合材料的腐蚀多发生在碳化硅纤维和铝基体的界面处,其原因是界面处的缝隙容易导致孔蚀和缝隙腐蚀,并最终可能造成表面剥层.Al2O3是绝缘体,与Al不存在电偶腐蚀,同SiC/Al和C/Al等相比具有更高的耐腐蚀性.目前提高铝基复合材料的防腐蚀性能的方法,主要包括铝基复合材料表面阳极氧化防护膜、表面化学钝化防护膜、其他表面涂镀层、增强体表面涂层、基体合金化等.最后展望铝基复合材料腐蚀与防护的研究和发展.     

化学镀Ni-P-W/Al2O3 复合镀层与NdFeB基体的结合强度研究

采用化学镀方法,在NdFeB磁性材料表面施镀Ni-P-W/Al2O3复合镀层,观察了镀层表面的微观形貌,测定了镀层的相组成,并且对基体与镀层间的结合强度进行了测试.结果表明:形成了胞状交叠的致密Ni-P-W/Al2O3复合镀层,纳米Al2O3颗粒弥散分布于Ni-P-W合金中;Al2O3颗粒与Ni-P-W共沉积有利于提高镀层与基体间的结合强度,镀液中Al2O3的质量浓度为5～10 g/L时,基体与镀层间的结合强度最好.     

Sn-3.5Ag-0.5Cu在高体积分数SiC_p/Al复合材料Ni-P(-SiC)镀层上的润湿性（英文）

基于化学镀Ni工艺,研究Sn-3.5Ag-0.5Cu合金在Ni-P(-SiC)镀层/SiCp/Al基体上的润湿行为,分析镀层的显微结构和Sn-3.5Ag-0.5Cu/Ni-P(-SiC)镀层/SiCp/Al体系的润湿和界面行为。结果表明,SiC颗粒均匀地分布在镀层中,且Ni-P(-SiC)镀层与SiCp/Al复合材料之间没有界面反应。Sn-3.5Ag-0.5Cu对Ni-P、Ni-P-3SiC、Ni-P-6SiC和Ni-P-9SiC镀层/SiCp/Al基体对应的最终接触角分别为~19°、29°、43°和113°。在Sn-3.5Ag-0.5Cu/Ni-P-(0,3,6)SiC镀层/SiCp/Al界面处形成含有Cu、Ni、Sn和P的反应层,其主要包含Cu-Ni-Sn和Ni-Sn-P相。此外,熔融的Sn-Ag-Cu合金可以通过Ni-P/SiC界面渗入Ni-P(-SiC)复合镀层与SiCp/Al基体接触。     

SiCp表面化学镀铜对SiCp/Al复合材料耐蚀性的影响

通过化学镀的方法对碳化硅颗粒表面进行了镀铜改性,采用无压渗透法制备了镀铜碳化硅颗粒铝基复合材料。对碳化硅颗粒镀铜前后SiCp/Al复合材料进行动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试。结果表明:SiC颗粒化学镀铜后,颗粒完全由Cu包覆,包覆效果良好;镀铜层对SiCp/Al复合材料界面有影响,所制得的复合材料界面结合良好,镀层抑制了界面相Al_4C_3的生成,促进了界面相CuAl_2的产生;在3.5%NaCl溶液中,碳化硅颗粒镀铜前后SiCp/Al复合材料的腐蚀形式均为以点蚀为主,腐蚀过程相似,但镀铜后SiCp/Al复合材料表面更早形成钝化膜;相对于未镀铜碳化硅制得的SiCp/Al复合材料,化学镀铜后制得的SiCp/Al复合材料早期更易发生腐蚀,但在3.5%NaCl溶液中浸泡较长时间后,腐蚀速率更小。     

挤压铸造制备Ti_f/5A06Al复合材料的组织与性能

针对金属基复合材料中增强相与基体合金界面问题,利用金属与金属间的界面结合特性,以Ti-6Al-4V纤维为增强相,通过挤压铸造制备了Tif/5A06Al复合材料并进行了退火处理。采用SEM和TEM等手段分析了Tif/5A06Al复合材料的基体组织、Ti-Al界面结构与界面反应。结果表明,采用挤压铸造工艺可以获得组织致密、界面结合良好的Tif/5A06Al复合材料。Tif/5A06Al复合材料基体中存在位错,Ti-6Al-4V纤维与铝基体界面形成了TiAl层和呈不连续分布的TiAl3界面反应产物。Tif/5A06Al复合材料力学性能测试表明,其纵向抗拉强度为1 045 MPa,纵向伸长率为5.2%。     

连续Cf/Al复合材料板双辊铸轧制备及力学性能研究

本文利用电镀工艺制备了表面镀镍碳纤维,通过双辊铸轧短流程成型工艺成功制备了连续碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料板,研究了浇注温度对铸轧复合材料板的微观组织、界面特征、断口形貌和力学性能的影响。结果表明,浇注温度为963～983K,轧制速度为2.7m/min,辊缝为2.0mm的条件下可制备出表面平整、无明显表面缺陷的Cf/Al铸轧复合材料板;其中,浇注温度为973K时,碳纤维与铝基体之间界面结合良好;纤维表面金属镍层明显改善了碳纤维与铝基体之间的浸润性,镍镀层还有效抑制了Al4C3脆性相的产生,使Cf/Al复合材料板力学性能大幅提升,其中浇注温度973K铸轧的Cf/Al复合材料板抗拉强度比初始的38.2MPa提高了87.4%。     

锡青铜化学镀 Ni-P 合金工艺及镀层性能

目的在锡青铜基体上化学镀Ni-P合金镀层,提高锡青铜的耐磨性和耐腐蚀性。方法以酸性含锌活化液活化锡青铜试样,在相同的条件下实施化学镀,并对镀态试样进行不同温度(250,400,500℃)下的热处理。对比基体、镀态试样和热处理试样的性能,研究热处理温度对锡青铜化学镀Ni-P合金层微观结构、显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果锡青铜表面形成了Ni-P合金镀层,并且镀层无孔隙缺陷,与基体结合良好,沉积速率较快,为10.00μm/h。经热处理后,镀层的微观结构由非晶态向晶态转变,在500℃热处理的镀层显微硬度最大,耐磨性最好。镀态镀层和经250℃热处理的镀层在10%HNO3溶液和10%H2SO4溶液(10%均为体积分数)中的耐腐蚀性明显好于锡青铜基体,镀态镀层在两种介质溶液中的腐蚀速率分别为0.225,0.146 mg/(cm2·d)。结论采用酸性含锌活化液活化锡青铜基体,可以在锡青铜表面制备出化学镀Ni-P合金镀层,且镀覆效果较好。这表明紫铜化学镀Ni-P合金工艺同样适用于锡青铜。     

含镀铜石墨颗粒铜基复合材料研究

采用化学镀铜工艺在石墨颗粒表面镀上一层金属铜,通过粉末冶金方法制备了铜/石墨复合材料,研究了石墨颗粒表面铜镀层在不同处理温度下的球化问题和改善复合材料界面结合的作用效果.结果表明,石墨颗粒表面铜镀层有利于改善铜基石墨复合材料的界面结合,使复合材料力学性能提高;处理温度较高时,表面铜镀层有熔融球化的趋势,当复合材料烧结温度超过石墨镀铜层的完全球化温度时,镀铜石墨粉改善界面结合的效果逐渐降低,直至消失.     

镍包覆氧化铝增强铁基复合材料的界面行为及其耐磨性

采用化学沉积法在Al2O3表面制备了Ni镀层,将所制得的Ni包覆Al2O3颗粒(Al2O3P@Ni)作为铁基体的增强颗粒,采用SPS法制备了镀镍氧化铝增强铁基复合材料(Al2O3p@Ni/Fe).通过优化化学镀工艺,使得Al2O3表面被Ni层均匀覆盖.Ni镀层呈典型的花椰菜状结构,尺寸为1～4 ～μm,施镀过程中镍首先...     

金刚石/碳化硅/铝复合材料的热膨胀性能

采用气压浸渗法制备金刚石/碳化硅/铝复合材料,研究复合材料的断口形貌以及界面反应,测试复合材料的热膨胀性能。结果表明:金刚石表面Ti镀层使得其选择性粘附不同于未镀钛金刚石的,而在各个面上均粘附有Al,金刚石与基体间有着良好的界面结合,断裂方式以基体断裂为主,其界面反应后,Ti以Al3Ti和Ti-Al-Si等金属间化合物的形式析出,提高金刚石/铝界面的结合强度,降低复合材料的热膨胀系数;随着金刚石颗粒粒径的增大,金刚石和碳化硅颗粒间粒径比的增大增加了整个复合材料的体积分数,从而降低了其热膨胀系数;金刚石颗粒粒径增大导致热膨胀系数升高。这两方面共同影响复合材料的热膨胀系数,但前者起主导作用;金刚石和碳化硅在不同配比下的热膨胀系数随着复合材料中碳化硅含量的增加逐渐增大,Terner模型与Kerner模型的计算平均值能较好地预测实验结果。     

PFA涂层在氧化铝蒸发器中的应用

采用金相显微镜及扫描电镜(SEM)对可溶性聚四氟乙烯(PFA)涂层表面及涂层与试样金属基体的界面形貌进行了观察与分析,对涂层与金属基体的结合强度进行了测试,通过试验模拟氧化铝蒸发器的真实工作环境,对PFA涂层进行了耐腐蚀性、耐热性以及耐应力腐蚀性能测试。结果表明:PFA涂层与基体的结合强度高,其各项性能均能满足氧化铝蒸器对耐热、耐蚀性的要求。由此说明,PFA涂层可以用于氧化铝蒸发器的腐蚀防护。     

Al/Cu双金属复合材料在液固复合铸造过程中的组织和性能（英文）

采用化学镀法在纯铜基体上镀上镍-磷镀层,并通过液固复合铸造工艺制备Al/Cu双金属材料。研究不同工艺参数(结合温度、预热时间)下Al/Cu接头的显微组织、力学性能和导电性能。结果表明,各种金属间化合物在界面处形成,其厚度和种类随结合温度和预热时间的增加而增加。Ni-P夹层发挥了扩散阻碍层和保护膜的作用,有效地减少了金属间化合物的形成。Al/Cu双金属复合材料的剪切强度和电导率随金属间化合物厚度的增加而减小,特别地,Al_2Cu相的不利影响相比其他金属间化合物更加明显。在780°C预热150 s条件下制备的试样表现出最大的剪切强度和电导率,其值分别为49.8 MPa和5.29×10~5 S/cm。     

镀TiC金刚石/铝复合材料的界面及热膨胀性能

采用气压浸渗法制备高体积分数的镀TiC金刚石/铝复合材料,通过SEM和EDS等手段对复合材料的断口形貌进行分析,并研究TiC镀层对复合材料界面和热膨胀性能的影响。结果表明:TiC镀层改善金刚石颗粒与铝合金基体之间的选择性粘结现象,断裂方式以基体断裂为主。部分TiC会被氧化成TiO2并与铝合金基体反应生成Al2O3,从而实现金刚石颗粒与铝合金基体之间良好的界面结合;TiC镀层有效地降低复合材料的热膨胀系数(CTE),增强复合材料热膨胀性能的稳定性。在体积分数相同的情况下,CTE随金刚石颗粒尺寸的减小而减小。     

碳纤维表面化学镀铜工艺优化研究

在连续碳纤维增强铝基复合材料的制备过程中,需要使用化学镀铜的方法处理连续碳纤维表面,以改善纤维与铝基体之间的化学相容性和湿润性,提高其界面结合强度,获得优质的Cf/Al基复合材料。结果表明,以硫酸铜为主要镀液、甲醛为还原剂,以酒石酸钾钠作为主要助剂、在严格控制p H值为12.5和镀液温度60℃的情况下,碳纤维可获得均匀细密的铜镀层。     

镁锆合金表面Ni-P非晶化学镀工艺研究

镁锆合金是一种轻质、高阻尼的新型合金,但耐蚀性极差.采用化学镀方法,系统研究了Mg-0.57Zr合金表面Ni-P非晶化学镀的预处理及施镀工艺.研究结果表明:1)采用复合酸洗,有利于提高镀层与基体的结合力、镀层的沉积均匀性和金属光泽度;2)直接化学镀镍比预浸锌后再化学镀镍的工艺方案,更利于提高镀速、降低镀层孔隙率;3)采用所推荐的化学镀工艺,获得了与基体结合力高、孔隙率低、耐蚀性较好的Ni-P非晶镀层,其平均镀速为11.44 μm/h,镀层硬度比合金基体提高10.7倍.     

双相多尺度镀镍碳纤维和碳化锆颗粒增强铝基复合材料制备及力学性能研究

采用放电等离子体烧结制备了双相多尺度镀镍碳纤维和碳化锆颗粒增强铝基复合材料(Cf(Ni)-Zr C/2024Al)。为了提高碳纤维和基体的界面结合强度,对碳纤维进行了化学镀镍,研究了烧结工艺对复合材料的密度、显微硬度和拉伸强度的影响。结果表明,在烧结温度为480℃,烧结压力为30 MPa,保温时间为10 min时,可以得到结构致密,性能优异的铝基复合材料。复合材料的密度仅为2.71 g/m~3,显微硬度、拉伸强度和伸长率分别为105.6 HV、330 MPa和10.2%,力学性能均高于2024Al合金。力学性能的提高归因于表面化学镀碳纤维和基体良好的界面结合、ZrC的网状分布结构、以及增强相和基体热膨胀系数不匹配导致的位错增强。     

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。     

稀土合金表面室温熔盐电沉积铝的研究

以稀土合金为基体,探讨了在酸性的AlCl3-EMIC(2:1)室温熔盐中电沉积铝镀层的可能性,重点研究了稀土合金前处理工艺对镀层的影响。用SEM、EDS及XRD对电沉积前后的试样表面及界面进行了微观分析,用划格撕扯法对镀层与基体的结合力进行测定。结果表明,可以通过室温熔盐电沉积的方法,在稀土合金表面电沉积Al镀层;且对稀土合金表面在煤油中进行前处理,可防止稀土氧化膜的产生,并能得到均匀致密、结合良好的铝镀层;在电流密度2 A/dm2,沉积时间2500 s条件下,可得到颗粒大小约10 μm、厚度17 μm的纯铝层,电流效率接近100%。对稀土合金表面电沉积Al机制进行了讨论