镍基纳米氮化钛复合镀层的超声辅助电沉积

采用超声辅助电沉积法,在45钢上制备了Ni基纳米TiN复合镀层.研究了纳米TiN浓度、阴极电流密度和超声功率对复合镀层耐磨性的影响.通过正交试验优选出了制备Ni基TiN纳米复合镀层的最佳工艺条件:镀液中TiN质量浓度5g/L,阴极电流密度4A/dm2,超声功率200 W,镀液温度50～60℃,pH 4.0～4.5,十二...     

超声脉冲电沉积镍–氧化锆–氧化铈纳米复合镀层

在超声场中采用脉冲沉积法制备了Ni–ZrO2–CeO2二元纳米复合镀层。镀液组成和基础工艺条件为:氨基磺酸镍300 g/L,H3BO3 30 g/L,NH4Cl 5 g/L,润湿剂0.15 g/L,ZrO2 20 g/L,CeO235 g/L,温度(45±2)°C,pH 3.8±0.1,时间2 h。研究了平均电流密度、占空比和脉冲频率等对Ni–ZrO2–CeO2复合镀层中纳米颗粒含量的影响。采用静态浸泡法研究了不同脉冲参数下制备的纳米复合镀层在10%H2SO4溶液中的耐腐蚀性。结果表明,在平均电流密度4 A/dm2、占空比0.4、频率1 000 Hz条件下脉冲电沉积时,Ni–ZrO2–CeO2复合镀层中纳米颗粒的含量最高,表面最细致。超声波的引入使复合镀层中纳米颗粒的含量有少许降低,但能细化晶粒,提高复合镀层的耐腐蚀性能。Ni–ZrO2–CeO2复合镀层的耐腐蚀性优于相同工艺条件下制备的纯Ni、Ni–ZrO2以及Ni–CeO2镀层。     

脉冲电沉积纳米镍-碳化硅复合镀层的性能

分别采用直流(DC)和换向脉冲电流(PRC)电沉积法制得纳米Ni-SiC复合镀层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪对比研究了纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层的微观结构、宏观残余应力、表面形貌及成分。用浸泡法研究了不同镀层在3.5%(质量分数)NaCl和10%(体积分数)H2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,脉冲电沉积能改变镀层的微观结构,有效提高镀层硬度,降低宏观残余应力。脉冲电沉积所得到的纯Ni镀层和纳米Ni-SiC复合镀层在3.5%NaCl及10%H2SO4溶液中的耐蚀性均优于直流镀层。脉冲镀层在3.5%NaCl溶液中受腐蚀很轻,主要腐蚀形态为点蚀,而在10%H2SO4溶液中,SiC粒子作为增强相使镀层的耐腐蚀性进一步提高。     

超临界流体辅助换向脉冲复合电沉积镍-石墨烯的工艺

利用具有高度扩散性和传质的超临界CO₂流体辅助双脉冲电沉积技术制备Ni–r GO(还原氧化石墨烯)复合镀层。先通过正交试验确定较优的双脉冲电参数组合,再通过单因素试验研究了正反向脉冲平均电流密度和正、反向脉冲占空比对Ni–rGO复合镀层表面形貌、显微硬度和表面粗糙度的影响。当正向脉冲电流密度和占空比分别为7 A/dm²和0.35,反向脉冲电流密度和占空比分别为1.2 A/dm²和0.25时,所得的Ni–r GO复合镀层表面平整、致密,显微硬度达到895 HV。     

脉冲电源对电沉积复合镀层的影响

随着脉冲电源开始取代直流电源应用到电沉积领域中,研究发现脉冲电源与复合电沉积的结合,使所制备的复合镀层组织结构得以改善,性能也明显提高。在脉冲复合电沉积中,脉冲占空比和脉冲峰值电流密度是两个重要的技术参数,对脉冲占空比和脉冲峰值电流密度对电沉积复合镀层的影响进行了分析和总结,为脉冲复合电沉积的研究和应用提供借鉴和参考。     

脉冲电沉积Ni-TiC复合镀层的工艺研究

利用了脉冲电沉积的方法制备了Ni-TiC复合镀层,通过对不同工艺条件下得到的复合镀层的硬度、耐蚀性和耐磨性进行观察和分析,系统研究了电流密度、温度以及镀液中TiC颗粒的质量浓度对复合镀层性能的影响。结果表明:电流密度为5A·dm~(-2)时耐蚀性和耐磨性最好;电镀温度为45℃时硬度、耐蚀性和耐磨性最好;TiC颗粒质量浓度为20g·L~(-1)时耐蚀性和耐磨性最好。     

脉冲电沉积Ni-Al2O3复合镀层的工艺参数及性能研究

利用脉冲电沉积在304不锈钢上制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,通过正交试验法确定了最佳工艺参数为:硫酸镍280 g/L,氯化镍45 g/L,硼酸40 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,平均电流密度4 A/dm2,占空比40％,脉冲频率600 Hz,纳米Al2O3颗粒质量浓度5 g/L,温度45～55°C,pH ...     

磁场辅助电沉积镍-纳米碳化硅复合镀层及其性能

采用磁场辅助电沉积法在低碳钢表面上制备了纯Ni镀层和Ni–纳米SiC复合镀层。镀液组成和工艺条件为：NiSO₄·6H₂O285 g/L,NiCl₂·6H₂O28 g/L,H₃BO₃ 25 g/L,十六烷基三甲基溴化铵80 mg/L,纳米SiC(平均粒径35 nm) 0 g/L或7 g/L,pH 4.8,温度46℃,电流密度5.5 A/dm²,占空比30%,磁场强度0.2 A/m或0.4 A/m,时间30 min。对比了纯Ni镀层和Ni–纳米Si C复合镀层的组织结构、显微硬度和耐磨性,分析了磁场强度对镀层性能的影响。结果表明,在0.2 A/m磁场强度下所得Ni–纳米SiC复合镀层比相同磁场强度下制备的纯Ni镀层更均匀细致,显微硬度更高,耐磨性更强。增大磁场强度至0.4A/m时,Ni–纳米SiC复合镀层的性能进一步提升。     

脉冲电沉积工艺参数对Ni-W-P合金镀层性能的影响

针对传统镀硬铬沉积速率低、污染环境等问题,采用脉冲电沉积方法在碳钢表面制备Ni-W-P代铬镀层。采用显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站研究了脉冲频率、平均电流密度和占空比对镀层性能的影响。结果表明:随着脉冲频率、平均电流密度和占空比的增加,镀层的硬度和耐蚀性均呈现出先增大后减小的变化规律;当脉冲频率为250Hz,平均电流密度为4.0A/dm2,占空比为30%时,镀层为非晶态结构,表面光滑、平整,结构致密,硬度可达5 140MPa,耐蚀性较好。     

脉冲电沉积纳米晶镍镀层的织构与硬度

采用脉冲电沉积方法在304不锈钢表面制备出具有不同织构的纳米晶镍镀层。采用X射线衍射仪对镀镍层的结构进行了表征,并用超显微微米压痕仪测量了镀镍层的硬度。结果表明:随着电镀时间的延长,镀镍层的晶粒尺寸变化不大,约为(14±2)nm;择优晶面由(111)向(200)转变;硬度由6070 MPa降至3 750 MPa。织构的变化显著影响镀镍层的硬度,随着织构系数TC(111)的降低,镀镍层的硬度逐渐下降。     

超声波对电沉积复合镀层的影响

与纯金属和合金镀层相比,复合镀层具有更加致密的结构及更加优良的综合性能,已引起了国内外学者的广泛关注。在电沉积复合镀层的过程中引入超声波,不仅能改善镀液中微粒的分散度并降低微粒的团聚,还能进一步提高复合镀层的性能。介绍了超声空化效应对复合镀层性能的影响机制。     

脉冲电镀中脉冲参数对镍镀层显微硬度的影响

采用传统的瓦特镀液通过脉冲电镀制得纯镍镀层。研究了脉冲参数对镀层微观形貌与显微硬度的影 响。结果表明:镀层表面形貌为胞状结构;随着脉冲峰值电流密度的增加,胞状结构的尺寸逐渐变小,镀层显微硬度先增 加后减小;随着占空比的减小,最大显微硬度值对应的峰值电流密度增大,占空比减小到一定值后,峰值电流密度的改变 对显微硬度影响不再明显。     

电沉积镍-钴-碳化钨复合镀层的研究

研究了在镍钴合金镀液中加入碳化钨微粒形成镍－钴－碳化钨得合镀层的共沉积过程。分析了镀液中碳化钨微粒的悬浮量、镀液温度及阴极电流密度对镀层中碳化钨含量的影响,并进一步通过正交试验优选出一种较佳的操作条件。     

脉冲电沉积RE-Ni-W-B复合镀层的研究

研究了脉冲频率和占空比对电沉积RE-Ni-W-B复合镀层硬度及沉积速率的影响,以及热处理温度对复合镀层硬度、磨损率及抗高温氧化性的影响.结果表明,当脉冲频率(f)和占空比(r)控制在1000 Hz和3∶1时,复合镀层硬度最高,厚度最大,分别为636 HV和0.0281 mm.使用脉冲电流,并在镀液中添加稀土元素,能有效降低镀层中镍含量,提高钨含量,降低复合镀层表面的裂痕.脉冲电沉积复合镀层的硬度均高于直流电镀复合镀层,磨损率均低于直流镀层.当热处理温度低于400°C时,热处理温度升高,复合镀层硬度增加,在400°C时,硬度最高,磨损率最低;高于400°C后,两种复合镀层的硬度又开始下降,磨损率上升.直流及脉冲复合镀层在600°C以下氧化增重都较小,600°C以后氧化增重明显增加.     

工艺条件对电沉积Ni-金刚石复合镀层性能的影响

研究了温度、电流密度、pH等工艺条件对镍-金刚石复合镀层性能的影响。实验表明,在金刚石含量为40 g/L的瓦特镀镍液中,当电流密度为1.5 A/dm2、温度为40℃、pH为3.8时,在45#钢上可获得性能较好的镍-金刚石复合镀层,且沉积速率适中。镀层中金刚石微粒含量为11%~13%(质量分数),镀层硬度为2100 MPa左右,耐磨性能较好。     

脉冲电沉积镍-铜合金

采用脉冲电沉积技术在304不锈钢表面制备Ni-Cu合金镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO₄·6H₂O 200g/L,CuSO₄·5H₂O 10 g/L,十二烷基硫酸钠0.2 g/L,柠檬酸钠80 g/L,糖精0.2g/L,pH 4.0,温度25℃,搅拌速率30 r/min,平均电流密度40～120 mA/cm²,脉冲频率0～100 Hz,占空比20%～90%,时间30 min。研究了平均电流密度、脉冲频率和占空比对Ni-Cu合金镀层的元素组成、表面形貌和显微硬度的影响,得到较优的工艺参数为:平均电流密度40 mA/cm²,脉冲频率50 Hz,占空比60%。该条件下所得Ni-Cu合金镀层由质量分数分别为56.53%和43.47%的Ni和Cu组成,呈"菜花"状形貌,结晶细致、均匀,显微硬度为614.4 HV。     

氨基磺酸盐体系复合电沉积镍-钴-氧化钇工艺的正交优化

通过正交试验对超声波辅助复合电沉积Ni–Co–Y₂O₃工艺进行优化,得到最佳镀液组成和工艺参数为:Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O100 g/L,Co(SO₃NH₂)2·4H₂O 20 g/L,H₃BO₃ 40 g/L,纳米Y₂O₃ 3.0 g/L,p H 4.2,温度40°C,电流密度5 A/dm²,超声波功率300 W,时间1.25 h。在最优工艺下所得Ni–Co–Y₂O₃复合镀层细致、平整,含0.98%(质量分数)的Y₂O₃颗粒,显微硬度为538.85 HV,耐磨性较优。     

电沉积镍基合金及其复合镀层的研究现状

综述了电沉积镍基合金及其复合镀层的研究现状与发展趋势，结果显示电沉积镍基合金及其复合镀层无论在使用性能还是在环境保护方面均优于硬铬镀层。