Ni/Y2O3纳米复合刷镀层组织及性能研究

应用电刷镀技术制备了Ni/Y2O3纳米复合刷镀层,采用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计对镀层的组织形貌、成分、硬度进行测定和分析。结果表明:镀层中纳米Y2O3颗粒分布均匀;复合镀层与基体结合紧密;随着镀液中纳米颗粒含量的增加,镀层形貌变得细密、均匀,硬度不断提高,当纳米Y2O3颗粒含量为15g/L时,镀层形貌最为平整致密,硬度达到峰值(6017MPa)。当纳米Y2O3颗粒含量大于15g/L时,随纳米颗粒含量的增加,镀层组织变得粗大,硬度逐渐降低。     

镍-碳化硅纳米复合电铸层的制备

在应用电铸技术制备Ni—SiC纳米复合材料的工艺中，分析了当镀液pH值、温度以及搅拌速度一定时，镀液中纳米SiC颗粒悬浮量和阴极电流密度对Ni—SiC复合电铸层中纳米SiC复合量和电铸速率的影响。用SEM对纳米复合电铸层的表面形貌和组织成分进行了分析，同时探讨了纳米复合电铸层中SiC颗粒复合量对其显微硬度的影响。结果表明，Ni—SiC纳米复合电铸层表面光滑平整，显微组织均匀、致密，显微硬度较纯镍镀层有明显提高。     

新型纳米复合镀层材料的制备与研究

采用纳米CeO2和Zn粉成功制备出CeO2/Zn纳米复合材料作为镀层材料,并利用X射线衍射、场发射扫描电镜等测试分析手段,对复合材料组织结构进行研究,比较了不同纳米CeO2含量复合材料的耐蚀性和硬度。结果表明:纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性,并在纳米CeO2含量为1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构。     

激光功率对Ni-WC熔覆层组织与性能的影响

用HGL-6000型横流CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Ni-WC涂层。采用金相显微镜观察熔覆层组织形貌;利用显微硬度计和电化学工作站研究了不同激光功率对熔覆层硬度及耐蚀性的影响。结果表明,熔覆层组织主要为树枝晶及共晶组织自表面向内部逐渐粗化;随激光功率增加,熔覆层组织先细小后变得粗大,当激光功率为3500 W时,组织最细小;随功率增加,熔覆层硬度降低,且自表面至结合处均呈下降趋势,当激光功率为2500 W时,熔覆层硬度（573HV1）最高,为基体的3.3倍,功率为3500 W时,熔覆层硬度为基体的2.2倍;随功率增加,熔覆层耐蚀性先增强后减弱,功率为3500 W的熔覆层耐蚀性优于其它功率的熔覆层且与316L不锈钢耐蚀性相当。     

结晶器铜板表面耐磨纳米复合镀层的制备及性能

目的提高连铸坯质量,延长结晶器的服役时间,节约铜资源。方法采用纳米复合镀技术在结晶器铜板表面制备了Ni/Al_2O_3纳米复合镀层,并通过扫描电镜(SEM)观察了复合镀层表面形貌。采用单因素变量法研究了镀液中纳米Al_2O_3添加量、阴极电流密度及镀液温度等对纳米复合镀层显微硬度的影响。对结晶器铜板表面的纯Ni镀层和纳米复合镀层进行了摩擦磨损实验。结果在结晶器铜板表面制备出了高硬度、耐磨损的纳米复合镀层。随着镀液中纳米颗粒添加量的增加,镀层的硬度先升高后降低,且当纳米颗粒添加量为40 g/L时,复合镀层的显微硬度达到最大值384HV。因镀液中纳米颗粒的存在,随着电流密度和镀液温度的变化,纳米复合镀层的硬度变化不大。在相同的摩擦磨损条件下,纳米复合镀层和纯Ni镀层的摩擦系数分别约为0.41和0.7,纳米复合镀层的磨损量约为纯Ni镀层的1/2。结论在Ni基镀层中加入纳米Al_2O_3材料,能显著地提高复合镀层的硬度、耐磨损性能。     

黑Cr-C纳米复合功能镀层的制备及影响因素

研究镀液中纳米C颗粒浓度、电流密度、温度、搅拌方式等对复合电沉积Cr-C镀层性能的影响.利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析镀层表面显微组织及相结构,利用显微硬度计对复合镀层进行显微硬度测试.结果表明,调整工艺参数可获得表面结晶均匀致密的黑Cr-C纳米复合镀层,显微硬度最高达10.8 GPa,镀层中颗粒体积分数最高达8.82%.电沉积复合镀最佳工艺参数是：电流密度为100 A/dm2、温度为15 ℃、镀液中纳米C颗粒含量为10 g/L,采用超声波分散辅助慢速机械搅拌.     

工艺参数对Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响

用电沉积方法在铜表面制备了Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了工艺参数对复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性的影响。结果表明,镀层硬度随阴极电流密度、镀液温度的增大均呈现先增大后减小的趋势;而随镀液中纳米ZrO2的添加量增加,镀层的硬度逐渐增大;镀层的耐磨性随这几个工艺参数的增加先增加后减小;镀层的耐蚀性随着电流密度的升高先下降再升高,随着镀液中纳米ZrO2添加量、镀液温度的增加,镀层的耐蚀性先升高再下降。本工作中最佳的工艺参数为纳米ZrO2添加量8g/L,阴极电流密度3A/dm2,镀液温度50℃左右。     

Ni-SiC复合镀层组织和性能的研究

在A3钢板上制备了含有微米和纳米 SiC 的两种镍基复合镀层, 利用扫描电镜观察镀层表面显微组织, 利用X射线能谱分析SiC的分布情况, 通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度. 结果表明 : SiC 颗粒在镀层中分布均匀; SiC 颗粒附近复合镀层的硬度是纯镍镀层的 3 倍, 微米 SiC 复合镀层的弹性模量比纯镍镀层提高了近 5 倍, 而纳米 SiC 复合镀层则提高了 15 倍以上, 但随着远离 SiC 镀层硬度和弹性模量都有明显下降; SiC 颗粒的加入能够有效阻止镀层表面发生变形, 纳米 SiC 的作用更明显.     

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。     

基于电铸技术的Ni-ZrO2纳米复合材料制备工艺

在镀液的pH值、温度和搅拌速度一定的条件下，分析了镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和阴极电流密度等工艺参数对Ni-ZrO2复合电铸层中纳米ZrO2复合量的影响。运用正交试验法优化了对复合沉积层中纳米ZrO2复合量j舒较大影响的各工艺参数，同时用SEM对纳米复合电铸层进行了表面形貌和成分的能谱分析。结果表明，由优选工艺参数所制备的Ni-ZrO2纳米复合电铸层。表面平整光滑，组织均匀、致密，并且其显微硬度较纯镍镀层有明显提高。     

电沉积方式对Cu—nanoAl2O3复合镀层组织结构和显微硬度的影响

用直流和单脉冲电镀法制备了Cu—nanoAl2O3复合镀层。通过扫描电镜观察了镀层的表面形貌,用X射线衍射仪分析了镀层的微观晶体结构,分别研究了影响直流和单脉冲纳米复合镀层显微硬度的各种因素。结果表明,与直流电镀方法相比,脉冲电镀方法使镀层晶粒尺寸变小,在T=24℃,Al2O3、粒子添加量25g／L、搅拌速度240r／min、阴极平均电流密度4A／dm^3条件下,直流电沉积Cu—nano Al2O3复合镀层硬度最大,在直流电镀工艺条件基础上选择频率为200Hz、工作比为0．3的单脉冲工艺条件制备的复合镀层硬度最大。     

电沉积方式对Cu-nanoAl_2O_3复合镀层组织结构和显微硬度的影响

用直流和单脉冲电镀法制备了Cu-nanoAl2O3复合镀层。通过扫描电镜观察了镀层的表面形貌,用X射线衍射仪分析了镀层的微观晶体结构,分别研究了影响直流和单脉冲纳米复合镀层显微硬度的各种因素。结果表明,与直流电镀方法相比,脉冲电镀方法使镀层晶粒尺寸变小,在T=24℃,Al2O3、粒子添加量25g/L、搅拌速度240r/min、阴极平均电流密度4A/dm2条件下,直流电沉积Cu-nanoAl2O3复合镀层硬度最大,在直流电镀工艺条件基础上选择频率为200Hz、工作比为0.3的单脉冲工艺条件制备的复合镀层硬度最大。     

纳米WC/PTFE镍基复合电刷镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

针对单一纳米颗粒电刷镀镀层综合性能存在的不足,利用电刷镀技术在45钢基材上制备含纳米WC和PTFE的镍基复合镀层。采用扫描电子显微镜观察电刷镀复合镀层的表面形貌和显微结构,球盘式摩擦磨损试验机测试其干摩擦条件下摩擦磨损性能,在pH=4浓度为0.05mmol/L的硫酸溶液中进行耐腐蚀性试验。结果表明:在镀液中添加不同含量纳米粒子,可以不同程度填补粒子之间的空缺,使镀层表面平整、光滑;含纳米WC和PTFE镍基复合镀层的耐磨损和耐腐蚀性能强于纯镍基镀层和45钢基体,这是由于纳米粒子细晶强化和弥散强化所致;当含1.5g/L纳米WC与7g/L纳米PTFE乳液的复合镀层耐磨损性能最佳;含1g/L纳米WC与5g/L纳米PTFE复合镀层的耐腐蚀性能较纯镍基复合镀层提高一倍;45钢的磨损机制是粘着磨损,纯镍基镀层的磨损机制是剥层磨损,纳米WC/PTFE镍基复合镀层的磨损机制是磨粒磨损。     

化学沉积Ni-Zn-P-TiO_2纳米复合镀层及其性能研究

采用化学沉积方法获得了Ni-Zn-P-TiO2纳米复合镀层,并采用SEM、EDS和XRD对复合镀层进行了表征。研究了Ni-Zn-P镀液中纳米TiO2粒子加入量对沉积行为的影响和沉积层在流动的0.05M盐酸介质中的腐蚀行为。结果表明,纳米TiO2粒子的加入会影响复合镀层的沉积速度和镀层中纳米TiO2粒子的包覆量;随着盐酸介质冲击镀层的角度的减小及其流速的增加,镀层的质量损失增大;在流动的腐蚀性介质中,化学沉积的Ni-Zn-P-TiO2纳米复合镀层的耐腐蚀性能优于化学沉积的Ni-Zn-P镀层。     

铝及铝合金的电镀工艺综述

铝及铝合金具有密度小、较高的机械强度和较高的延展性、易加工的性能,因此在军工生产和民品生产中得到广泛应用。介绍了铝及铝合金５种镀前处理方法以及６种电镀工艺,为铝及铝合金电镀生产和发展起到了一定的借鉴作用。     

ZL104合金表面化学镀镍磷合金层的研究

在ＺＬ１０４合金表面上进行Ｎｉ－Ｐ与Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ化学镀,以提高ＺＬ１０４合金材料的耐蚀性与耐磨性。结果表明：化学镀可以显著提高ＺＬ１０４合金表面的硬度,并改善其在５％ＮａＣｌ溶液中的耐蚀性;在２００～５２０℃温度下热处理后,镀层的硬度显著提高,但耐蚀性略有降低,这可能与镀层中的析出物Ｎｉ３Ｐ析出有关。     

Ni-WC涂层在饱和H2S溶液中的磨损和腐蚀行为

为了提高深海石油钻采工具的耐磨耐蚀性能,利用等离子转移弧堆焊(PTA)在不锈钢表面制备了不同球形碳化钨(WC)含量的镍(Ni)基涂层,并研究了该涂层在饱和硫化氢(H₂S)溶液中的耐磨损与腐蚀性能。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等方法研究了涂层的表界面形貌和组成结构。利用显微硬度测试仪和摩擦磨损测试仪研究了涂层的耐磨损性能。通过极化曲线和3D光学轮廓仪等方法研究了涂层在H₂S溶液中的腐蚀速率和点蚀分布。结果显示,球形WC粉末的Ni基合金颗粒经过离子转移电弧堆焊在合金钢表面形成的涂层,其主要成分为WC,W₂C,Ni和Ni₃Fe。但WC的体积分数对于涂层的耐磨耐蚀性能影响较大,当WC的体积分数为60%时(Ni-60%WC),涂层在H₂S溶液中的耐磨与耐蚀性能均优于单纯的Ni基涂层和Ni-30%WC涂层。因此,文中研究为深海石油钻采工具的表面防护提供了一种新的思路和选择。     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及磨损形貌

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,用SEM和TEM对其表面形貌、组织结构进行了分析。研究了镀液中纳米颗粒悬浮量对纳米复合电铸层在干摩擦状态下耐磨性的影响,并观察了纳米复合电铸层磨损后的表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明:纳米ZrO2颗粒细化了基质金属的晶粒,使复合电铸层表面光滑平整;复合电铸层由微Ni单晶和多晶以及ZrO2颗粒所组成;纳米颗粒的强化作用使复合电铸层表现出优良的耐磨性,耐磨性的高低取决于纳米颗粒的复合量。     

Performance of Flame Sprayed Ni-WC Coating under Abrasive Wear Conditions

This paper describes the influence of a post spray heat treatment on the microstructure, microhardness and abrasive wear behavior of the flame sprayed Ni-WC (EWAC 1002 ET) coating deposited on the mild steel. Coatings were deposited by using an oxy-acetylene flame spraying torch (Superjet Eutalloy L & T, India). The wear behavior of the coating was evaluated using a pin on disc wear system against SiC abrasive medium of 120 and 600 grades at 5, 10, 15, and 20 N normal load. Results revealed that the influence of normal load on wear is governed by the microstructure, hardness and abrasive grit size. The heat treatment increased average microhardness of the coating. However, it was found that the hardness does not correctly indicate the abrasive wear resistance of Ni-WC coating in an as sprayed and heat treated condition. The heat treatment of the coating improved its abrasive wear resistance against fine abrasive medium while the wear resistance against coarse abrasive was found to be a function of a normal load. At low-normal load (5 and 10 N) the heat treated coating showed lower-wear rate than as spayed coating while at high-normal loads (15 and 20 N) heat treated coating was subjected to higher-wear rate than as sprayed coating. In general, an increase in normal load increased the wear rate. The scanning electron microscopy study indicated that the wear largely takes place by groove formation and scoring of eutectic matrix and the fragmentation of the carbide particles.     

复合电沉积机理现状及对纳米复合电刷镀机理研究的启示

介绍了复合电沉积机理及纳米复合电刷镀机理研究的概况，评述了Guglielmi等6种复合电沉积机理模型的主要内容和适用范围。在此基础上借鉴这些成果，对其在纳米复合电刷镀机理研究中的可能应用进行了探讨。