电刷镀纳米颗粒复合镀层的组织与沉积过程

采用电刷镀技术制得了纳米复合镀层,并用SEM和TEM对其表面形貌、断面组织和微观结构进行了表征,探讨了镀层的生长过程.结果表明,纳米复合镀层表面形貌比较细腻平整,断面组织细小,纳米颗粒均匀弥散分布在基质金属中且结合紧密.镀层的沉积过程可分为三个阶段:均匀生长阶段,微凸体形成阶段和树枝状晶形成阶段.     

机械镀Zn-Ti复合镀层的性能

在机械镀锌中添加钛盐,获得了Zn-Ti复合镀层,使得镀层具有比纯锌镀层更加优良的耐蚀性能.试验中利用体视显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-Ti复合镀层的表面形貌和断口结构,对其孔隙率、结合强度、耐腐蚀性等性能进行检测,并分析添加钛盐对镀层性能的影响.结果表明:机械镀Zn-Ti复合镀层是一种综合性能优良的防护镀层,比机械镀纯锌层外观更为均匀光滑,无贯穿性孔隙,结合力和耐腐蚀性均优于机械镀锌层.     

机械镀Zn-Al复合镀层的性能

利用体视显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-Al复合镀层的表面形貌和断口结构,对其孔隙率、结合强度、耐腐蚀性等性能进行检测,并分析添加铝对镀层性能的影响。结果表明：机械镀Zn-Al复合镀层是一种综合性能优良的防护镀层,比机械镀锌层外观更为均匀光滑,无贯穿性孔隙,抗冲击破坏能力和耐腐蚀性均优于机械镀锌层。     

灭茬刀具刃口表面制备Ni-Co-TiN复合镀层的组织与性能

为了提升灭茬刀具的表面硬度及耐腐蚀性能,进而延长其使用寿命,文中采用超声辅助喷射电沉积法在灭茬刀具常用45钢表面制得Ni-Co-TiN复合镀层。通过正交试验方法,确定镀层制备的最优工艺参数。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)测试镀层的微观结构、表面形貌、相结构及元素组成,并采用显微硬度计和电化学工作站对镀层显微硬度和耐腐性能进行测试。正交试验结果表明,Ni-Co-TiN复合镀层制备的最优工艺参数为：镀液喷射速度4 m/s,超声波功率120 W,TiN纳米粒子含量10 g/L,极间距8 mm。采用最优工艺参数制备的Ni-Co-TiN复合镀层,其镍晶粒尺寸得到明显细化,TiN粒子弥散分布于镀层中。该镀层的显微硬度高达489.82 HV,其自腐蚀电位为-0.342 V和自腐蚀电流密度为2.15×10-6 A/cm2。     

电沉积方式对 Ni-ZrO2 纳米复合镀层耐腐蚀性能的影响

目的改善Ni-ZrO2纳米复合镀层的耐腐蚀性能。方法分别采用普通电沉积、旋转阴极电沉积、超声电沉积和超声-旋转阴极电沉积四种方式制备Ni-ZrO2纳米复合镀层,分析镀层的ZrO2含量和微观形貌,研究镀层的耐腐蚀性能。结果普通电沉积镀层的ZrO2含量高,但晶粒粗大,组织不够致密,腐蚀速率高,腐蚀后的微观表面存在很多大的腐蚀坑洞。旋转阴极和超声辅助电沉积的镀层ZrO2含量较低,但晶粒有所细化,耐腐蚀性能提高。超声-旋转阴极电沉积的镀层ZrO2含量最低,但晶粒细化程度最高,组织致密度也最好,腐蚀速率低,表面腐蚀特征不明显。结论超声场和旋转阴极都会影响镀层的组织结构和ZrO2含量,超声波和旋转阴极协同作用下的效果最为显著,制备的纳米复合镀层耐腐蚀性能最好。     

复合镀层电刷镀工艺的研究

在电刷镀溶液中加入一定量的一种或几种不溶性的固体非金属颗粒,通过电刷镀工艺的沉积而获得硬度较高,耐磨,耐蚀,自润滑的复合镀层,在天龙４＾＃－４快速镍刷镀液及天龙６＾＃－６非晶态镍磷合金镀液的基础上,就其镀液组成,添加剂等条件进行试验,选择,并对加入的固体颗粒的分散数量,颗粒径的大小进行试验,确定工艺参数,形成完善可行工艺。     

Ni-P-MoS2复合镀层的制备和耐磨性能研究

采用电沉积法制备Ni-P-MoS<,2>复合镀层,研究了镀液中纳米MoS<,2>含量与沉积速度的关系,分析了MoS<,2>添加量对镀层显微硬度以及耐磨性能的影响.结果表明,当纳米MoS<,2>在镀液中的加入量为4 g/L时,镀层的耐磨性能得到改善,磨损质量损失为普通Ni-P镀层的55%,经400℃×1h热处理后复合镀层表现出更好的耐磨性能.     

T91钢表面复合电沉积Ni/CrAl镀层的工艺研究

采用复合电沉积法在T91钢表面制备Ni/CrAl镀层,研究了CrAl微粒在镀层中的含量与搅拌强度、镀液pH值、电流密度及温度的关系,确定最佳工艺参数为:电流密度2.5～4.5A/dm2,pH值4～4.5,温度30℃。采用该工艺制备了较高CrAl含量的复合镀层,并对工艺参数影响复合电沉积的机理进行了简单探讨。     

镍磷非晶纳米晶复合镀层的制备及其耐蚀性

对电沉积12．3％P（质量分数）镍磷合金进行热处理，部分晶化获得非晶纳米晶复合镀层。利用X射线衍射仪、透射电镜和高分辨透射电镜分析镀层的结构。结果表明，镀态时镀层呈典型的非晶态结构，控制热处理工艺可得到非晶纳米晶的复合镀层。通过动电位极化曲线（3．5％NaCI溶液）测定，得知部分晶化的镀层耐蚀性得到改善。由于具有少量纳米晶相镶嵌于连续非晶相上，非晶纳米晶复合结构的镍磷合金镀层耐蚀性优于非晶态镍磷合金镀层。     

Ni-Co/纳米金刚石复合镀层抗磨损性能的研究

采用电沉积法在45#钢样品表面制备了含有纳米金刚石的镍-钴合金基复合镀层。对复合镀层的显微硬度和微观结构进行了测试。并考察了阴极电流密度、镀液pH值等主要工艺参数对纳米复合镀层耐磨性的影响。结果表明：纳米金刚石的弥散强化作用，可以有效地提高镀层的硬度。在干摩擦条件下，纳米复合镀层的耐磨性是镍-钴合金镀层的3倍；     

电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能

为了得到一种制备简便、耐腐蚀性能优良的用于舰船腐蚀防护的金属镀层,利用电刷镀技术在45钢上制备出了Ni-石墨烯复合镀层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪对石墨烯片层和镀层微观形貌进行了表征,采用电化学实验和浸泡试验对Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：石墨烯片层进入了Ni-石墨烯复合镀层;相比Ni镀层,Ni-石墨烯复合镀层质量更优;在电化学实验和浸泡试验中,发现Ni-石墨烯复合镀层与Ni镀层相比,前者的腐蚀电位较后者正移了70mV,前者的自腐蚀电流密度仅为后者的0.34倍,前者的电荷转移电阻为后者的3.1倍;浸泡168 h后,Ni-石墨烯复合镀层的失重量仅为Ni镀层的0.47倍,说明Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能明显增强。     

循环淬火对22MnCrNiMo系泊链钢组织和性能的影响

22MnCrNiMo钢是用于制造R4级海洋工程系泊链的新型钢种,为了使其达到R4S级系泊链的综合力学性能,比较系统地研究了22MnCrNiMo钢两次快速加热循环淬火调质热处理工艺及组织和力学性能的变化规律.结果表明,该钢经循环淬火处理后获得了细小均匀的奥氏体晶粒,晶粒平均尺寸由原始轧制态的38μm细化到约10μm,综合性能得到明显提高.尤其是韧性与一次加热淬火调质处理的相比,-20℃冲击功值提高近40%,完全达到R4S级系泊链的综合力学性能要求.     

户外高压隔离开关用银石墨复合镀层的耐蚀性和抗硫性能

使用电沉积法在纯铜基体上制备了银镀层与银石墨复合镀层,采用中性盐雾(240h)和抗硫化物变色试验(0.5h)研究了银镀层与复合镀层的耐蚀性及抗硫性能。研究表明:复合镀层表面未出现腐蚀点与腐蚀坑,按GB/T6461-2002,其耐蚀性达到中性盐雾试验10级标准;复合镀层在1mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性与银镀层相比略有降低;抗硫试验前后,复合镀层中的银均无明显的色泽变化,其抗硫性能优于某国产触头镀层与Siemens触头镀层的。     

镁合金表面磷化 / 溶胶凝胶复合膜的制备及其耐蚀性

目的结合磷化与溶胶凝胶工艺,在AZ91镁合金表面制备磷化/溶胶凝胶复合膜。方法先对镁合金进行磷化处理,再多道涂覆SiO2溶胶凝胶层,通过正交试验结合电化学分析方法,优化溶胶凝胶层涂覆工艺,并分析磷化/溶胶凝胶复合膜的表面微观形貌和耐蚀性。结果溶胶凝胶层的优化沉积工艺如下:TEOS,TEOH,H2O,HCl体积比为28∶20∶10∶0.35,凝胶温度30℃,凝胶时间5 min,涂覆6次。在优化条件下所制备的复合膜结合力好且光滑,有少许微裂纹,与镁合金基体和磷化膜样品相比,其腐蚀电流密度最小,电化学阻抗最大。结论磷化/溶胶凝胶复合膜提高了镁合金的耐蚀性。     

304不锈钢表面单层/多层TiN基涂层制备及耐磨蚀性能研究

目的探究钢基表面TiN基涂层在海洋环境中的耐磨蚀性能。方法采用电弧离子镀技术,在304不锈钢和单晶硅表面分别沉积TiN、TiBN、TiBN/TiN涂层,并对3种涂层样品的表面–截面形貌、摩擦系数、在人工海水中的电化学性能和摩擦腐蚀行为进行测试。结果形貌表征和干摩擦测试结果显示,TiBN和TiBN/TiN涂层有着比TiN柱状晶更加致密的微观结构,3种涂层的摩擦系数相差不大,比304SS的摩擦系数低。在人工海水环境中的电化学测试结果表明,TiBN/TiN涂层的耐腐蚀性能最佳,TiBN涂层次之,TiN涂层则表现出比304不锈钢基底更差的耐腐蚀特性。在发生摩擦腐蚀的过程中,3种涂层的电位（OCP）均发生了下降。结论利用电弧离子镀技术在304不锈钢表面沉积的单层/多层TiN基涂层,在人工海水环境下,发生的摩擦会增加涂层发生腐蚀的趋势,结构致密,表面易形成钝化膜的涂层,其耐磨蚀性较好。     

电刷镀多层复合镀层的应用研究

用电刷镀研制具有层状结构的Ni-Cr2O3复合电刷镀层，采用碱铜层作为中间过渡层；研究了多层复合镀层的组织，显微硬度以及耐磨性等性能，对电刷镀多层复合镀层工艺进行了实际应用研究，结果表明，多层Ni-Cr2O3复合电刷镀层与Ni镀层相比具有较高的显微硬度，细小的结晶晶粒和较耐磨性，层状的复合镀层结构会导致磨损机理的变化，该工艺可用于大型机械设备现场不解体修复。     

Preparation and Properties of Electroless Plating Wear- resistant and Antifriction Composite Coatings Ni-P-SiC- WS2

在金属表面制备高硬度、耐磨损且摩擦系数低的功能涂层,可以有效减少摩擦功耗、延长机械设备的使用寿命。采用化学复合镀的方法,在不锈钢基质上实现Ni-P-Si C-WS2镀层的镀覆,并对镀层的表面形貌、微观结构、成分、硬度、耐蚀性和摩擦学性能等进行了测试和分析。结果表明:Ni-P-Si C-WS2镀层表面平整致密,Si C和WS2嵌入在涂层中,且均匀分布。由于硬质粒子的弥散强化机制和软质粒子的润滑作用,与同等试验条件下的Ni-P基其它复合镀层Ni-P-Si C和Ni-P-Si C-Mo S2相比,Ni-P-Si C-WS2的显微硬度、腐蚀性能、耐磨性及自润滑性能都得到了很大的提高。     

粒径对电沉积Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用复合电沉积的方法,在一定的工艺条件下制备出Ni-SiC复合镀层。通过摩擦磨损试验、电化学腐蚀试验,并利用扫描电镜观察镀层的磨损和腐蚀形貌,综合分析了SiC颗粒大小对镀层性能的影响。结果表明：当SiC粒径为2μm,添加量为60 g.L-1时,镀层的显微硬度最高,耐磨性能最佳;复合镀层的耐蚀性比纯镍镀层和钢基体优越,但随着SiC粒径的增大,镀层的耐蚀性反而有所下降。     

SiC微粒对电沉积Ni-W-P-SiC复合镀层性能的影响

利用复合电沉积方法制备出Ni-W-P-SiC复合镀层,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）等方法,研究了不同SiC微粒添加量对Ni-W-P-SiC复合镀层组织形貌、耐磨性和耐蚀性能的影响。结果表明：当SiC添加量为60 g.L-1时,复合镀层的显微硬度和耐磨性最好,同时镀层的耐蚀性能也达到最佳。     

Ti-6Al-4V合金表面NiCrAlY/Al复合涂层的抗高温腐蚀性能

采用多弧离子镀技术在Ti-6Al-4V合金基底表面依次沉积Al层和NiCrAlY涂层,对比研究Ti-6Al-4V合金和NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀 (500 ℃, 30 h) 过程中微观组织结构变化及其抗高温腐蚀性能。经测定,NiCrAlY/Al复合涂层中Al层的厚度约为270 nm,NiCrAlY涂层的厚度约为3.8 μm。高温腐蚀测试结果显示,Ti-6Al-4V合金表面出现点蚀,腐蚀区域出现大量裂纹,表明合金发生严重的高温腐蚀。表面沉积NiCrAlY/Al复合涂层的Ti-6Al-4V合金经高温腐蚀后表面依然完整,未产生明显裂纹和涂层脱落。经分析,NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀过程中表面可自形成厚度约为43 nm的Al₂O₃和Cr₂O₃,连续且致密的薄氧化膜可在高温下阻隔氧气向钛合金内部的侵蚀,从而显著提高基底合金的抗高温腐蚀性能。