石英光纤表面化学镀镍－磷－硼合金工艺和表征

以镀层表面光亮度和结合力为双目的指标,采用正交试验分别考察了NiCl2·6H2O、NaH2PO2·H2O、KBH4、H2NCH,CH2NH2、3CDSO4·8H2O的含量和温度对石英光纤表面化学镀Ni—P—B合金的影响,并确定了它们的优化条件分别为：24g／L,10g／L,1．0g／L,24mL／L,0．6mg／L和90℃。考察了粗化时间对Ni—P—B合金镀层质量的影响。用扫描电镜（SEM）、体视显微镜（SM）、电感耦合等离子发射光谱仪（ICP—AES）和X射线衍射（XRD）对镀层的形貌、组成和结构进行了表征和分析。结果表明,在选定的光纤表面预处理条件和最优的化学镀条件下,Ni—P－B合金镀层表面平整光亮,结合力好,热震试验后无起泡和脱落发生。     

化学镀镍-硼合金工艺和镀液稳定性

以铁片为基材进行化学镀Ni–B合金。研究了镀液中主盐、还原剂和配位剂用量及稳定剂种类对镀速、镀液稳定性，以及Ni–B合金镀层外观和显微硬度的影响，得到的较佳配方为：SF-815镍盐A 60 mL/L,SF-815配位剂B 200 mL/L,SF-815还原剂C 20 mL/L，含巯基化合物(用作稳定剂)5 mg/L。采用该体系镀液在pH 6.2～7.2、温度60～70℃的条件下化学镀1 h所得Ni–B合金镀层均匀，呈半光亮，结晶细致，B质量分数为1.62%～3.23%，显微硬度为683.0～753.1 HV。该体系镀液性能稳定，连续工作10个周期后镀液保持澄清，镀层外观和各项性能保持合格。     

枪管内膛电镀不同镍-钴合金镀层的适配性

以枪管内膛用高强度Cr Ni Mo V钢圆棒为基体,电镀得到3种不同成分的Ni–Co合金镀层(分别标记为N-C1、N-C2和N-C3)。采用压痕法和热震法检测了Ni–Co合金镀层的结合力,以研究其与高强度Cr Ni Mo V钢的适配性。另外,对比了3种Ni–Co合金镀层经不同温度烘烤3h后的显微硬度,以考察它们在高温环境下的服役能力。结果表明,N-C2和N-C3与基体之间的结合比N-C1更牢固。N-C2和N-C3在300°C和500°C下烘烤3 h后依旧保持较高的显微硬度,说明二者经连续射击后仍具有优异的抗塑性变形能力。     

镍–磷–碳化硼化学复合镀层的研制(英文)

在由碳酸镍15g/L、次磷酸32mL/L、次磷酸钠15g/L、乳酸32mL/L、乙酸18g/L、丙酸3mL/L、二甲胺1.7g/L及碳化硼(即B4C)0～25g/L组成的稳定镀液中,采用化学镀的方法在低碳钢上制备了Ni–P–B4C复合镀层。其显微硬度采用韦氏硬度法测量,耐磨性用Taber磨耗试验机测量,微观形貌和组织采用扫描电镜和X射线衍射进行分析,耐蚀性以动电位极化及电化学阻抗谱测定。碳化硼的掺入提高了镍–磷合金基体的显微硬度、耐磨性和耐蚀性。Ni–P–B4C复合镀层颗粒粗大,具有爆米花式组织结构。     

电泳–电沉积制备镍–钴–氧化铝纳米复合镀层及其性能

先采用电泳沉积工艺在紫铜表面均匀沉积粒径为20 nm的Al2O3薄膜,然后通过电沉积在Al2O3沉积层表面得到Ni–Co合金,最终得到具有较高Al2O3含量的Ni–Co–Al2O3纳米复合镀层。采用扫描电镜和能谱仪分析了复合镀层的微观形貌和组成,并研究了镀层中Al2O3含量对镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,通过改变电泳沉积时间可制得Al2O3含量不同的Ni–Co–Al2O3复合镀层。Ni–Co–Al2O3复合镀层的综合性能优于Ni–Co合金镀层和Ni–Al2O3复合镀层。当复合镀层中纳米Al2O3粒子的体积分数约为30%(电泳沉积时间120 s)时,镀层组织致密,显微硬度较高,耐磨性最佳。     

预镀镍时间对装饰铜合金化学镀镍基合金的影响

对装饰铜合金预镀Ni后再化学镀Ni–P合金、Ni–Mo–P合金或Ni–P/Ni–Mo–P合金,研究了预镀Ni时间对Ni–P合金和Ni–Mo–P合金镀层表面形貌、孔隙率和耐蚀性的影响,并对比了不同厚度组合的Ni–P/Ni–Mo–P合金镀层的性能。结果表明,预镀Ni有助于提高Ni–P合金和Ni–Mo–P合金镀层的性能,较佳的预镀Ni时间为5 min。当总厚度固定为20μm不变时,随内层Ni–P合金厚度增大,Ni–P/Ni–Mo–P组合镀层的各项性能均先改善后变差。当Ni–P合金和Ni–Mo–P合金厚度分别为14μm和6μm时,Ni–P/Ni–Mo–P组合镀层的耐蚀性最佳。     

钨酸钠含量对S135钢电沉积铁–镍–钨合金镀层的影响

利用钨酸钠通过电沉积在S135高强度钻杆用钢表面制备了Fe–Ni–W合金镀层。采用极化曲线测量以及结合力、显微硬度、厚度等测试研究了Fe–Ni–W合金镀层的耐蚀性和机械性能,并利用X射线衍射分析了其结构。结果表明,在其他条件相同(即Fe SO4·7H2O 30 g/L,Ni SO4·6H2O 40 g/L,C6H8O7·H2O适量,添加剂YC-2 1~5 g/L,pH 6.5,温度70°C,电流密度4 A/dm2,时间1 h)的情况下,改变钨酸钠的质量浓度(20~60 g/L),所得镀层的性能也不相同。当钨酸钠质量浓度为50 g/L时,镀层各种性能指标均达到最佳,镀层中主要含有Ni17W3和Fe Ni3等物相。     

电刷镀镍–钨–二硫化钼复合镀层的组织和耐摩擦磨损性能

采用复合电刷镀工艺在2Cr13不锈钢基材上制备了Ni–W–纳米MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机对镀层微观形貌、显微硬度和耐摩擦磨损性能进行分析。结果表明:与Ni–W合金镀层相比,Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的表面更加平整、致密,显微硬度较低,耐摩擦磨损性能较优。随镀液中Mo S2纳米颗粒质量浓度的增大,复合镀层的摩擦因数小幅下降,磨损量先降后升。当镀液含20 g/L MoS_2时,所得Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的综合性能最优。     

梯度电流密度下电沉积制备铜-镍-钼合金电极及其性能研究

采用梯度电沉积法制备铜基Cu–Ni–Mo合金电极,电流密度参数为:10 mA/cm^2×5 min+30 mA/cm^2×40 min+50 mA/cm^2×5 min。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了Cu–Ni–Mo合金镀层的表面形貌、元素组成、相结构和各元素的化学价态,并通过线性扫描伏安曲线(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)和计时电流法对比了Cu–Ni和Cu–Ni–Mo合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢性能和稳定性。结果表明,所得Cu–Ni–Mo合金镀层是呈花椰菜多孔形貌的非晶态结构。与Cu–Ni合金电极相比,Cu–Ni–Mo合金电极具有更大的比表面积,可为析氢反应提供更多活性位点,表现出更好的析氢性能,稳定性也更好。     

二元镍基合金镀层析氢性能的研究

通过电镀、化学镀及复合镀的方法,制备了Ni—S、Ni—P、Ni—Mo、Ni—W、Ni—Co、Ni—WC及Ni—ZrO2等一系列二元镍基合金镀层及复合镀层,并通过阴极极化曲线测试,比较了它们的析氢性能。从元素电子结构及元素电负性方面对合金元素的作用进行理论分析,初步探讨了镍基合金镀层的电催化机理。     

Ni-Mo-B非晶态合金催化剂制备及其催化加氢性能研究

采用化学还原法,以Ni(Ac)2.4H2O和NH4Mo9O24.4H2O为原料,KBH4为还原剂,制备了Ni-Mo-B非晶态合金催化剂。以硝基苯加氢为探针反应,考察了制备条件对Ni-Mo-B催化剂的结构和性能以及反应温度、压力与催化剂用量等反应条件对催化加氢性能的影响。研究结果表明,适当添加Mo可以提高Ni-B催化剂活性。当Mo掺杂量为Ni质量的5%时,Ni-Mo-B催化剂活性最佳。Mo主要以MoO3的形式存在,MoO3的分散作用可防止Ni-B合金粒子的团聚,提高了催化剂比表面积,稳定了Ni-Mo-B催化剂的非晶态结构。     

镁合金钼酸盐/磷酸盐复合转化膜的制备

研究了镁合金钼酸盐/磷酸盐复合转化膜,分析了影响复合转化膜性能的因素.结果表明:当钼酸盐/磷酸盐复合转化液pH值为5,n(MoO2-4)/n(H2PO-4)为1/2时,镁合金钼酸盐/磷酸盐复合转化膜腐蚀电流最低,耐蚀性能较好,微观表面呈均匀"蜂窝"状,具有最佳防腐蚀性能;并且当Ca2 和Mn2 同时存在时,膜层的极化电阻最大.     

化学镀Ni-B合金镀层组织形态的研究

研究了镀液成分对化学镀Ni-B合金镀层组织形态的影响.通过对比实验设计,获得晶态与非晶态镀层,得到了可调控镀层组织形态的工艺方法.     

In situ (Al,Cr)2O3-Cr composite coating fabricated by reactive plasma spraying

In situ (Al,Cr)₂O₃-Cr composite coating was fabricated by reactive plasma spraying Al-Cr₂O₃ composite powder. Phase composition and microstructure of the as-sprayed coating was characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscope and transmission electron microscope. Indentation fracture behavior of the coating was investigated. It is found that the microstructure of the coating consists of [(Al,Cr)₂O₃+Cr] eutectic and Cr+[(Al,Cr)₂O₃+Cr] hypoeutectic. The eutectic microstructure of the coating shows the characteristic of nano structure, in which Cr particles with size less than 40 nm distribute in (Al,Cr)₂O₃ solid solution matrix. The hypoeutectic microstructure of the coating consists of Cr particles with size larger than 1 µm and [(Al,Cr)₂O₃+Cr] divorced eutectic. The toughness of the (Al,Cr)₂O₃-Cr composite coating is significantly improved compared with that of the conventional Al₂O₃ coating.     

Microstructure and mechanical properties of Ti–C–TiN-reinforced Ni204-based laser-cladding composite coating

In situ Ti(C, N), ring phase, and multi-phase enhanced Ni204-based alloy coating were prepared by adding various Ti/C/TiN ratios particles. The effects of the reinforcement phase on the microstructure, microhardness, tribological property, and microstructure characteristics at the interface between the coating and substrate were investigated. The results show that the coatings with a 5:1 mass fraction ratio of TiN/C exhibits the highest microhardness, which is 3.78 times higher than that of the original Ni204 coating. While, the coating with 21:7:2 mass fraction ratio of TiN/Ti/C exhibits the lowest friction coefficient, which is 4.44 times smaller than that of the original Ni204 coating. The addition of Ti and C particles promotes the precipitation of ring phase and carbides, reduces ceramic agglomeration, alleviates the floating of ceramic particles, and improves the bonding strength of reinforcement phases. Owing to the good mutual solubility among Fe, Ni, and, Cr elements, the diffusion happened at the interface between the coating and substrate.     

碳纤维表面电沉积合金(复合)镀层初步研究

采用电化学沉积的方法,在聚丙烯腈基碳纤维表面制备了Ni–Fe、Fe–P、Ni–B合金及Fe–Cr2O3复合镀层。结果表明:碳纤维表面的预处理对合金(复合)镀层与基底间的结合力有重要影响。扫描电子显微镜结果显示,未经活化处理的碳纤维表面镀层与基体的结合力差,表面有裂纹;表面活化处理后的镀层细致,均匀,结合力好。通过改变与合金元素相应的电解质浓度可改变镀层中合金元素的含量,获得具有不同合金含量的、与碳纤维结合紧密的合金或复合镀层。     

锌-镍/纳米氧化铝复合电沉积及镀层结构性能研究

以冷轧钢板为基材,研究了Zn-Ni/纳米Al2O3复合镀层的电沉积工艺,分析了复合镀层的成分和晶体结构.通过中性盐雾试验,考察了复合镀层的耐蚀性.采用X射线衍射和扫描电镜,分别表征了复合镀层腐蚀产物的微观结构以及镀层的表面形貌.结果表明:Zn-Ni/纳米Al2O3复合镀层的结晶比Zn镀层及Zn-Ni合金镀层更细致,晶粒排布更均匀、整齐.当Zn-Ni/纳米Al2O3复合镀层中Ni和Al2O3的质量分数分别为13%左右和0.40%～0.60%时,其耐蚀性最好.Al2O3颗粒的掺入可降低镀层的孔隙率,使镀层平整、致密,从而提高了镀层的耐蚀性.     

Composite ceramic coating with enhanced thermal shock resistance formed by the in-situ synthesis of nano-ZrO2

In this research, nano-ZrO₂/TiO₂ composite coatings were designed for titanium alloys by the in-situ incorporation of ZrO₂ nanoparticles into a TiO₂ ceramic coating. Precise control over the content and structure of nano-ZrO₂ in this nanocomposite coating was achieved by manipulating the pH of the electrolyte during plasma electrolytic oxidation (PEO). The synthesis process and mechanism of tetragonal zirconia (t-ZrO₂) were revealed by analyzing the phase composition and microstructure of the coating. The influence of pH on the formation of t-ZrO₂ was also revealed. By detecting changes in the electrolyte solute composition before and after PEO, the Zr(OH)₄ precursor was determined to be the source of the t-ZrO₂ nanoparticles in the composite coating. The yield of t-ZrO₂ in the composite coating increased upon increasing the pH of the electrolyte. Moreover, the thermal shock tests showed that increasing the t-ZrO₂ content remarkably improved the thermal resistance of the coatings. This strategy and the research outcomes are expected to have great significance for developing advanced nanocomposite coatings on titanium alloys with enhanced thermal shock resistance.     

热浸镀彩色锌-锰层的组织结构和耐蚀性

采用热镀锌技术在Q235碳钢上制备彩色Zn-Mn层。研究了镀液中Mn的质量分数对Zn-Mn镀层外观、微观结构和耐蚀性的影响。结果表明,Mn的添加能够抑制粗大的块状ζ-FeZn13相生长,促进致密δ-FeZn10相的生长,令镀层组织更均匀、致密,耐蚀性提高。在Mn的质量分数为0.3%的镀液中得到的Zn-Mn镀层的耐蚀性最佳。     

汽车用镁合金磷化处理及化学镀Ni-Sn-P合金镀层

先对汽车用AZ31B镁合金进行了磷化处理,然后在磷化膜表面化学镀Ni-Sn-P合金镀层,并对化学镀Ni-Sn-P合金镀层的成分、表面形貌及耐蚀性等进行了研究。研究发现:镁合金磷化属于一种磷化膜生成和溶解的动态过程。磷化膜较为均匀、致密,存在少量微裂纹,厚度约为6μm。化学镀Ni-Sn-P合金镀层由大量均匀、致密的胞状颗粒堆积而成。经过磷化和化学镀Ni-Sn-P合金镀层后,镁合金的耐蚀性显著提高。