电沉积镍基复合镀层的研究进展

电沉积法是目前制备镍基复合镀层的重要方法。介绍了不同电沉积法的特点,综述了电流密度、镀液pH、表面活性剂、第二相颗粒含量和尺寸等工艺参数对镍基复合镀层质量的影响,总结了镍基复合镀层的种类及应用现状,最后对电沉积镍基复合镀层的未来发展方向进行了展望。     

镍基复合刷镀层研究

在快速镍电刷镀技术的基础上,研究了在镀液中加入石墨微粒,通过改变镀液浓度、电压、pH值以及镀速等条件,达到改变镀层的耐磨性。通过正交实验法优化确定了Ni-石墨复合电刷镀镀液较佳的浓度配制。并分析了电刷镀镀液各成分在刷镀中的作用以及它们对镀速的影响。从而提出了一套较完整的Ni-石墨复合电剧镀工艺方案。     

超声电沉积镍/纳米碳化硅复合镀层组织结构研究

采用超声电沉积方法在20钢基体上制备了镍／纳米碳化硅的复合镀层。通过扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌和显微组织，用能谱仪(EDS)对镀层中特定区域进行了显微组织成分分析，使用X射线衍射仪检测了镀层的微观结构。结果表明：通过合适的超声电沉积工艺，得到的镀层中SiC纳米粒子含量较高，且分散均匀，没有出现团聚现象；同时镀层中的镍晶粒得到了细化，取向也由择尤取向趋于随机取向。     

电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合镀层耐蚀性研究

用全浸法和电化学综合测试仪测试阳极极化曲线法研究了RE-Ni-W-P-SiC复合镀层在不同浓度的HCl、H2SO4、H3PO4、FeCl3溶液中的腐蚀速率，并与316L不锈钢比较。结果表明：其耐蚀性优于316L不锈钢，复合镀层在H3PO4中的耐蚀性极好。     

铝合金表面电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

针对铝合金表面的电镀特点,采用化学侵锌、预镀镍等预处理方法,在铝合金表面得到了表面光洁平整,内部质量优良,与铝合金基体结合紧密的Ni-SiC复合镀层。研究了镀液中SiC浓度、电流密度、搅拌速度、镀液pH值和镀液温度等电镀参数对复合镀层厚度、镀层中的SiC体积分数及镀层显微硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件的改变影响Ni-SiC复合镀层的共沉积速度与SiC粒子在镀层中的体积分数。当镀液SiC浓度为120g/L时,镀层中的SiC体积分数为8.5％,硬度为504.6HV,较纯铝(82.5HV)提高5倍,较纯镍(242.5.HV)提高l倍。     

脉冲电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合镀层的硬度研究

研究了脉冲条件对脉冲电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合镀层硬度的影响。结果表明：脉冲频率和占空比的变化对镀层的硬度都有很大的影响;脉冲镀层的硬度都比直流镀层的硬度高;热处理温度小于600℃时,镀层的硬度随温度的升高而升高,加热温度继续升高,镀层硬度呈直线下降;在400℃热处理条件下,随着时间的延长．镀层的硬度增加,当时间达到3h时,镀层硬度最高;镀层中的SiC微粒随着温度的升高和时间的延长向基体金属的扩散越来越多;RE-Ni-W-P-SiC脉冲镀层的硬度高于Ni—W-P-SiC脉冲镀层的硬度。     

脉冲电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合镀层工艺

研究了RE-Ni-W-P-SiC复合镀层的脉冲电沉积工艺。结果表明：RE-Ni-W-P-SiC镀层的脉冲电沉积速率比直流电沉积大，脉冲镀层的耐蚀性和硬度都优于直流镀层，耐蚀性优于1Crl8Ni9Ti不锈钢；脉冲频率和占空比对镀层的沉积速率、镀层成分以及镀层的性能都有很大影响。脉冲镀层比直流镀层的结晶更细密，表面更光滑平整。稀土的加入有利于细化晶粒。     

电沉积Cu-W电接触材料复合镀层性能的研究

本文是在纯铜表面利用复合电沉积的方法,形成Cu-W复合镀层,并对复合镀层表面显微形貌、显微硬度和电性能进行研究。结果表明:Cu-W复合镀层具有合适的硬度、稳定且较低的接触电阻及电接触寿命高等特点。     

镍基纳米复合电刷镀层的滑动磨损性能研究

用电刷镀技术制得了镍基 n-SiO_2复合镀层、镍基 n-SiC 复合镀层以及镍基镀层,并对镀层的滑动磨损性能进行了试验研究.纳米复合镀层的表面形貌比较细腻,镀层中纳米粒子分布均匀,与基质金属结合紧密.显微硬度高,可达到 HV692,比镍基镀层提高约50%.滑动磨损试验结果表明,纳米粒子的加入可以提高镀层的耐磨性.纳米复合镀层的磨损机制以疲劳磨损为主,而纯镍镀层以粘着磨损为主.     

Ni基纳米Si3 N4复合镀层的超声-电沉积工艺研究

采用超声-电沉积法,在20钢上制备Ni基纳米Si3N4复合镀层。研究纳米Si3N4含量、阴极电流密度、超声功率的大小等对复合镀层耐磨性能的影响。利用正交试验法优选出最佳工艺参数;并利用扫描电镜(SEM)对镀层微观组织形貌进行观察和分析。     

碳纳米管镍基复合刷镀层的组织和性能

研究了碳纳米管镍基复合刷镀层的组织、显微硬度和耐磨性等。结果表明：与常规镀层相比，含有碳纳米管的复合镀层组织明显细化，显微硬度有较大的提高，硬度热稳定性和耐磨性得到了明显的提高。     

超声电沉积制备纳米金属陶瓷复合镀层工艺

基于超声电沉积复合作用,研究在金属表面获得纳米金属陶瓷复合镀层的基本工艺。通过试验研究了超声波对镀层中纳米陶瓷粒子的含量、分布以及基质金属晶粒的影响,一定条件下镀液中纳米粒子含量与镀层中纳米粒子含量的对应关系。通过超声和电沉积两种技术的有机结合,在常用金属表面获得由尺寸50nm以下的镍晶和纳米SiC粒子构成的纳米级金属陶瓷复合镀县。     

电泳-电沉积制备纳米Al_2O_3增强镍基复合镀层中纳米颗粒的分布状态

采用电泳-电沉积技术制备了纳米Al2O3增强镍基复合镀层,并采用扫描电镜及其附带能谱仪分析了镀层中纳米颗粒的分布状态,运用正交试验法研究了电泳液中纳米颗粒含量、电泳沉积电压、电泳沉积时间以及电沉积阴极电流密度等工艺参数对复合镀层中纳米颗粒分布均匀性的影响.结果表明:电泳液中纳米颗粒含量及电沉积阴极电流密度是影响镀层中纳米颗粒分布均匀性的主要因素,而电泳沉积电压和电泳沉积时间的影响相对较小;在电泳液中A12O3纳米颗粒含量为8 g·L-1、电沉积阴极电流密度为0.5 A·dm-2时,可制得纳米颗粒均匀分布的纳米复合镀层.     

碳纳米管/镍复合镀层硬度研究

在瓦特镀镍溶液中加入碳纳米管,研究球磨处理、搅拌分散形式、分散剂对碳纳米管在镀液中均匀稳定分散的影响,采用恒电流电沉积工艺制备了碳纳米管／镍复合镀层。结果表明：碳纳米管球磨后加入到镀液中,并通过超声分散,可以得到稳定的复合电镀液;碳纳米管与镍能很好地共沉积。当阴极电流密度为2．5A／dm^2、镀液温度为45℃、碳纳米管加入量为0．8～1．2g／L时镀层显微硬度达到最大值。     

高硅铸铝表面电沉积Re-Ni-W-P-SiC复合陶瓷镀层

采用合适的除铜、去硅、浸锌等前处理工艺 ,在高硅铸铝表面成功地电沉积一种性能优异的Re- Ni- W- P- Si C复合陶瓷镀层 ,研究了腐蚀时间、浸锌时间对工艺的影响 ,解决了高硅铸铝材料表面难处理等问题。结果表明 ,在浸锌时间为 4～ 5 min时 ,铸铝表面浸锌层效果最好 ,获得的 Re- Ni-W- P- Si C复合镀层硬度高 ,耐磨、耐蚀性能好 ,是一种新型的功能性镀层 ,其镀态硬度为 HV5 0 0～70 0 ,经 40 0℃热处理 1 h,硬度可达 HV1 2 0 0～ 1 35 0 ,磨损率仅为 2 .93mg/cm2 · h-1。高温经热处理后立即浸入冷水中 ,不脱落 ,表明镀层附着力好 ,与基体结合力强。     

超声-电沉积纳米Ni-TiN复合镀层及其表征

采用超声-电沉积法制备了纳米Ni-TiN复合镀层。通过实验分析，确定出制备纳米Ni-TiN复合镀层的最佳工艺参数，利用扫描电镜(SEM)和高分辨电子显微镜(HREM)观察复合镀层的表面形貌和显微组织。结果表明：镍晶粒和TiN颗粒都是以纳米数量级尺寸的形式存在于该复合镀层中。     

电泳-电镀沉积制备纳米Al_2O_3颗粒增强镍基复合镀层的耐磨性能

先采用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积了粒径为20 nm的Al2O3涂层,然后采用电镀技术在Al2O3涂层中沉积金属镍,得到具有较高含量的纳米Al2O3增强镍基复合镀层;用扫描电镜及附带的能谱仪分析了镀层的表面形貌及成分,研究了镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并对其磨损机理进行了探讨.结果表明:相比于纯镍镀层,纳米Al2O3颗粒增强镍基复合镀层的表面更加平整光滑,组织更加致密均匀;镀层中纳米Al2O3颗粒含量对镀层耐磨性能具有显著影响,当其体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能最好.     

镍基Si3N4复合镀层的摩擦磨损特性

通过复合电镀法制备了N i-Si3N4和N i-P-Si3N4两种复合镀层,分别与热处理45#钢组成摩擦副,进行环-环摩擦磨损试验,测试了摩擦因数和磨损量,并观察了磨损表面形貌,探讨了摩擦副的摩擦磨损机理。结果表明,N i-P-Si3N4/45#钢摩擦副的摩擦因数较小,磨损量低,具有良好的减摩耐磨性能。镀层基体的性能明显影响复合镀层的摩擦磨损性能。磨料磨损是N i-Si3N4/45#钢摩擦副的主要磨损形式,导致45#钢的磨损量增大;N i-P-Si3N4镀层对Si3N4颗粒具有良好的把持力,避免了磨料磨损的产生,摩擦副处于稳定的边界润滑摩擦状态。     

用纳米压痕法研究拉伸变形对电沉积镍镀层力学性能的影响

用纳米压痕法对受不同程度拉伸变形后的电沉积镍镀层试样的硬度、弹性模量和蠕变性能进行了研究.结果表明:随着变形量从零增加到28.3%,镍镀层的硬度及其弹性模量都有明显降低,硬度从9.37 GPa下降到6.13 GPa,弹性模量从242.51 GPa下降到116.23 GPa;而蠕变位移随变形量的增加而增加,从未拉伸试样的1.25 mm增加到伸长率为28.3%试样的4.52 mm.     

自润滑镍-磷-钛酸钾晶须化学复合镀层的共沉积机制

在钢试片上成功沉积了钛酸钾晶须增强镍磷基化学复合镀层。在经典复合电沉积机制基础上,考虑到粒子在镀件表面的吸附强度分布,将粒子的吸附分为弱吸附和强吸附,建立了相应的化学复合沉积动力学模型。该模型在钛酸钾晶须与镍磷合金的复合共沉积体系中,镀液pH值为3.5～5.5范围内得到了验证。通过数学模型和实验结果研究了pH值、镀液中粒子浓度对粒子共析量、有效吸附概率的影响规律。结果表明:随着镀液pH值的增加,沉积层的粒子体积分数先增加,后减小,在pH值为4.5～5.5之间出现极大值。随着镀液中粒子悬浮量的增加,镀层中粒子的共析量相应增加。粒子在镀件表面的有效吸附概率和平均吸附强度与pH值呈线性关系,斜率为正值。