氟聚合物耐磨自润滑涂层的性能与工程应用效果

目的介绍自主研发的氟聚合物耐磨自润滑涂层(简称为协合涂层)的基本性能、测试评价结果、工程应用效果及方向。方法采用TOKYO SEIMITSU Surfcom测量仪、SEM、电子探针线扫描分析、显微硬度仪、球盘式磨损试验仪、MM摩擦试验仪、Table摩擦磨损试验仪、CI4000氙灯老化测试仪及FY-10E盐雾试验箱等,对涂层的性能进行了表征,并且通过应用实例分析介绍了该涂层的主要应用情况。结果涂层厚度可控制在20~60μm,铝合金涂层硬度为400~600HV,钢铁材料涂层硬度为700~950HV,涂层摩擦系数小于0.15,磨损量小于50 mg/10 000 r,耐中性盐雾试验达336 h以上,抗光老化试验800 h,在165℃仍具有高温阻粘性能。涂层的综合防护性能突出,可满足耐磨、自润滑、耐腐蚀、耐温、阻粘等单一或综合功能性防护需求。结论氟聚合物耐磨自润滑涂层兼有阳极氧化膜或电镀层与控制渗入的低摩擦聚合物或润滑剂的优点,在铝合金和钢铁材料上的规模化应用表明,该涂层的性能和工艺技术状态稳定,具有广泛的工程应用价值。     

关于“铝／氟聚合物协合涂层”的研究

本文介绍了铝／氟聚合物协合涂层的原理，通过实验对制取的涂层性能进行了测试，对制取涂层过程中影响涂层性能指标的因素进行了探讨，并讨论了涂层的应用领域。     

铝合金表面碱性化学镀镍工艺研究

为了改善铝合金表面的可钎焊性能,采用碱性化学镀镍工艺在6063铝合金表面进行化学镀镍.通过正交试验方法对碱性化学镀镍工艺进行了优化,并获得了具有良好钎焊性能的化学镀镍层.采用扫描电镜和能谱分析等手段,分析了化学镀镍层的成分和组织形貌.研究结果表明,有利于明显提高化学镀镍层钎焊性能的最佳配方和工艺为:5g/L硼酸、30g/L硫酸镍、30g/L次亚磷酸钠,温度50℃.     

化学转化膜上沉积镍对镁合金耐腐蚀性能的影响

将化学转化和化学镀镍结合在一起,先对铸态AZ91D合金进行锡酸盐转化处理,然后在转化膜上进行化学镀镍.研究了转化膜及化学镀镍涂层的成分、结构和耐腐蚀性能.结果表明:锡酸盐转化处理后合金表面形成了以MgSnO3*H2O为主要成分的转化膜,可对合金起到一定的防护作用; 转化膜由细小的球形颗粒密积而成,颗粒之间存在间隙,它可以为化学镀镍的前处理过程提供良好的吸附条件; 转化膜上的化学镀镍层组织致密、无缺陷,MgSnO3*H2O转化膜在镀镍层与基体之间起到过渡作用,镀层的磷含量达到9%,与基体结合良好; 在3.5% NaCl (pH=7)溶液中的动电位极化测试表明,镀镍以后的合金在阳极极化过程中发生了明显的钝化,耐腐蚀性能进一步提高,对基体起到了较好的防护作用.     

质子交换膜燃料电池用铝合金双极板研究

以铝合金为基体材料的双极板,用电脑雕刻方法制作流场,采用碱性-酸性双镀液体系化学镀镍磷合金镀层.研究了热处理对镍磷合金镀层的表面形貌和耐腐蚀性的影响.结果表明,铝合金双极板经过化学镀镍磷合金后,可以满足质子交换膜燃料电池的性能要求.     

化学镀镍液的处理及其老化液中镍盐的回收

采用物理方法对化学镀镍液进行处理.采用化学方法对化学镀镍老化液中的镍进行回收,从而降低了化学镀镍成本,延长了镀液的使用寿命.     

《表面技术》2010年第6期摘要

热处理对热浸镀镍基涂层磨料磨损的影响对热浸镀镍基合金涂层进行热处理,将热处理前后的涂层样品进行SiC磨料磨损试验,采用XRD和EDS分析了涂层热处理前后的物相组成和成分含量,用SEM观察了涂层磨损后的表面形貌,测定了质量损     

《材料保护》2005年第5期主要文章摘要

用混合电位理论研究ABS塑料化学镀镍过程，镍钨合金镀层结构研究，化学镀镍对C／PMR15表面WC／Co涂层抗热震性能的影响，玻璃钢无氰Cu-Zn-Sn-Co四元合金仿金电镀工艺研究，……     

模具锌合金表面化学镀镍前处理工艺

采用两种不同化学除油溶液和浸蚀活化溶液以及一种碱性预镀镍工艺作为模具锌合金化学镀镍的前处理工艺,并研究了工艺与性能的关系,结果表明,化学除油溶液应为弱碱性,浸蚀活化工艺采用稀酸+有机酸溶液较为合适,预化学镀镍最佳时间为30分钟.经实验确定的前处理工艺的模具锌合金试样在化学镀镍后镀层均匀、致密,且结合良好.     

6063铝合金碱性化学镀镍耐腐蚀性能研究

针对6063铝合金不耐碱腐蚀的问题,对其表面进行了碱性化学镀镍处理以提高其在碱性溶液中的耐腐蚀性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了镀镍层的表面微观形貌、成分和物相结构;采用电化学和全浸蚀腐蚀试验方法测试了铝合金化学镀镍前后在w(NaOH)=4%的NaOH溶液阳极极化曲线和腐蚀失重.研究结果表明,铝合金化学镀镍处理后其表面获得了致密的非晶态高磷镀镍层,化学镀镍后的铝合金阳极极化电位达到析氧过电位时,镀层依然没有破坏,并且该镀层在w(NaOH)=4%的NaOH溶液中基本不发生腐蚀.     

化学镀镍作为钢酸性镀铜前处理工艺的应用研究

为了防止钢表面酸性电镀铜出现置换铜,采取在电镀铜前增加化学镀镍工序,研究了化学镀镍工艺对酸性电镀铜的影响。结果表明,化学镀镍时间超过6 min时(镍层厚度>2.5～3μm),工件在酸性镀铜液中浸泡10 min,无置换铜出现。化学镀镍层对后续的酸性镀铜层的表面形貌和附着力均无明显影响,表明化学镀镍可作为钢酸性镀铜的底层。     

生物约束成型与化学沉积制备Cu微米杆材料

采用微生物法和化学沉积法在直径为0.4-0.6μm的诺卡氏(Nocadia)菌体表面成功沉积了厚度约为200 nm、晶粒尺寸约为20 nm的Cu镀层,制备出新型Cu微米杆材料.在相同条件下,十二烷基苯磺酸钠对菌体的分散效果好于焦磷酸钠.在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和机械搅拌联合分散下,菌体均匀分散在前处理溶液和镀铜液中.施镀过程中,菌体保持原有形状,得到了纳米Cu晶粒组成的微米级杆状金属材料.     

工艺条件对碳钢表面化学镀Ni-P质量的影响

碳钢在工业中有着非常广泛的应用,但耐腐蚀性能欠佳使其应用受到了一定的限制,而化学镀就是提高碳钢耐腐蚀性的一种重要方法。以碳钢为基底进行酸性化学镀镍磷工艺的研究,考察了工艺条件温度、pH值对碳钢化学镀镍层沉积速率及腐蚀速率的影响,并通过扫描电镜和能谱分析对镀层的形貌及成分作了分析研究。结果发现,碳钢化学镀镍最佳工艺条件为：pH值4．5～5．2,温度在70℃左右。在该工艺条件下对碳钢表面进行化学镀镍,可获得光亮、细致、均匀、附着力强、耐蚀性好的镀层。由镀层成分分析可知,镀层中Ni质量分数为87．53％,P为9．26％。     

Ni—P合金镀层对人造金刚石性能的影响

研究了Ni-P合金镀层对金刚石性能的影响.金刚石经化学镀+电镀,表面形成Ni-P非晶态合金镀层.该镀层可提高金刚石的抗压强度和热稳定性.     

镁合金微弧氧化层上低温化学镀镍研究

研究了在镁合金微弧氧化陶瓷层上进行低温化学镀镍的工艺,并对镀层的成分、结构和耐蚀耐磨性能进行了分析。实验确定,在40℃左右对陶瓷层进行有效化学镀镍的镀液配方为:NiSO4.6H2O 40g/L,NaH2PO2.H2O 40g/L,(CH2CH2OH)310mL/L,C6H8O7.H2O 7.5g/L,NH4HF 20g/L,用NH3.H2O调节pH值保持在9.5左右。采用上述镀液在40℃施镀,得到的镀镍层为低磷微晶结构,与陶瓷层结合紧密且对陶瓷层有封孔作用,耐蚀和耐磨性能良好。     

低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P合金镀层的沉积行为及沉积机理

目的通过研究低碳钢表面碱性化学镀Ni-Zn-P合金镀层的沉积行为及其沉积机理,对化学镀Ni-Zn-P有进一步认识。方法采用碱性化学镀方法,改变施镀时间在低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P合金镀层。使用扫描电镜观察合金镀层的表面和断面形貌,用电子能谱仪分析镀层表面和断面成分。结果化学镀Ni-Zn-P合金镀层的形成过程是:固液界面形成原子团→原子团在能量较高的地方择优沉积→原子团累积生长→向周围延伸扩展→覆盖整个机体→形成完整镀层→均匀叠加生长。试样表面成分检测表明,施镀1~3 s内表面出现Ni元素,Ni质量分数在3 min时达到最大值75.93%,此后维持相对稳定;施镀1 min时表面出现P,P质量分数随施镀时间延长而逐渐增加,在30 min时达到最大值12.03%,此后维持相对稳定;施镀5 min时表面出现Zn,随着施镀时间的延长,Zn沉积量变化不大。表面和断面成分分析表明,化学镀Ni-Zn-P合金镀层的沉积过程不是Ni,Zn,P三种元素同时沉积,而是Ni优先沉积,然后Ni和P共沉积,最后Ni,Zn,P三种元素共同沉积。根据能斯特方程算得沉积电位E_(Ni~2+/Ni)=-0.337 V,E_(Zn~2+/Zn)=-0.906 V,两者的沉积电位相差较大,说明该化学镀条件下不能发生合金共沉积。结论推测化学镀Ni-Zn-P合金镀层是催化诱导还原反应沉积机理,即在镍还原诱导下引发的Zn共沉积。     

片状硅藻土表面化学镀银工艺及介电性能

以片状硅藻土为模板,利用化学镀法在其表面包覆银来制备核壳式复合功能微粒.研究化学镀工艺对硅藻土表面银含量和微观形貌的影响,并对镀银硅藻土微粒的介电性能进行分析.结果表明,随着施镀时间和装载量的增大,硅藻土表面银含量随之升高;在银含量为34.65％时,镀层均匀、连续、致密,且硅藻土表面微孔被镀层完全覆盖;镀银硅藻土微粒的介电性能与其表面银含量、镀层质量及体积添加比有关,此外所有样品的介电常数虚部均低于其实部,表明未出现渗漏现象.     

Effect of high temperature oxide scale on steel surface for electroless nickel plating process and characterization of coatings

An attempt has been made for an electroless nickel plating process on two steel substrates (with and without a high temperature oxide scale at the top surface) to identify the role of a high temperature iron oxide scale on coating kinetics. This study investigated if an iron oxide scale on the steel surface acts as a catalyst and promotes faster metal deposition. Coatings were characterized by scanning electron microscopy (SEM), glow discharge oxy emission spectroscopy (GDOES), and X-ray diffraction (XRD) and an iron oxide scale was characterized by Raman spectroscopy. Chemical composition and structure of both the coatings are the same but the coating obtained on a steel substrate having a high temperature oxide scale at the top is two times thicker. The electrochemical performances of both the coated steel substrates were evaluated by Tafel and electrochemical impedance (EIS) tests in an aggressive chloride environment. The coating obtained on a steel substrate containing a high temperature oxide scale at the top exhibits better resistance against chloride attack and charge transfer than the coating obtained on the steel substrate without a high temperature oxide scale at the top. This can be attributed to the highest thickness of this coating, which has the same chemical composition of the other coating, expected to give better resistance against chloride attack and charge transfer.     

Ni-Fe-P镀层在H2S/CO2腐蚀环境中的腐蚀电化学研究

在油管常用钢N80钢表面制备了Ni-Fe-P化学镀层,采用SEM、EDS、XRD等分析手段,对所制备镀层的成分、微观形貌、结构等性能进行了分析研究;采用电化学方法评价了Ni-Fe-P镀层在H2S/CO2溶液中的耐蚀性。结果表明,N80钢表面经过化学镀Ni-Fe-P处理后,其耐蚀性得到很大的提高,镀层结构为非晶态;电化学测试结果表明该镀层在H2S/CO2溶液中具有极强的钝化倾向和很好的耐酸性,结果均证明Ni-Fe-P镀层具有良好的抗H2S/CO2腐蚀性能。     

不锈钢基体上化学镀铜工艺研究

不锈钢基体上化学镀铜易造成镀层鼓泡,这不仅影响了镀层与基体的结合力,而且直接影响到外观质量.为此,将镀前酸处理过的不锈钢片放在烘箱中加热,以除去酸洗时渗入到基体的氢.确定了热处理温度和时间,采用此方法解决了镀层起泡问题,得到所需要的镀层.