电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO₄·7H₂O 30 g/L、Co SO₄·7H₂O 30 g/L、H₃BO₃ 30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co–Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米Zr O₂溶胶,电沉积得到Co–Fe–Zr O₂复合镀层。研究了电流密度对Co–Fe–Zr O₂复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm²增大到30 mA/cm²,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的晶粒细化,ZrO₂颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm²时,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。     

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。     

液压活塞杆上电镀铁镍钨和镍钨磷合金的耐磨和耐蚀性能比较

在45钢表面电镀了Fe–Ni–W和Ni–W–P合金。对比了两种钨合金镀层热处理后的显微硬度、元素组成和结晶情况,通过磨擦磨损试验、中性盐雾试验和浸泡腐蚀试验比较了它们的耐磨和耐蚀性能。Fe–Ni–W和Ni–W–P合金镀层均光亮、平滑,晶粒尺寸均在10~40 nm范围内,摩擦因数分别为0.086 1和0.094 4。Ni–W–P合金镀层的耐蚀性优于Fe–Ni–W合金镀层,经中性盐雾试验、5%盐酸浸泡和5% NaOH溶液浸泡96 h后依旧光亮,没有锈蚀点。     

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。     

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。     

Ni-Fe-PTFE复合镀层的制备及表征

在低碳钢表面电沉积Ni-Fe-PTFE复合镀层。研究了PTFE的质量浓度对Ni-Fe-PTFE复合镀层的表面形貌、显微硬度、耐蚀性及摩擦学性能的影响。结果表明:随着PTFE的质量浓度的增加,Ni-Fe-PTFE复合镀层的摩擦因数先减小后增大,自腐蚀电位先正移后向负移;当PTFE的质量浓度为9g/L时,Ni-Fe-PTFE复合镀层的摩擦因数最小,耐蚀性最好,显微硬度也最低。     

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。     

化学镀Ni–P合金镀层热处理及磨损性能的研究

在20CrMnTi低碳钢上实施渗碳工艺,再化学镀Ni–P合金,研究了不同热处理温度对Ni–P合金镀层结构、显微硬度和结合力的影响,探索了不同载荷下Ni–P合金镀层的耐磨性,并与渗碳层进行了对比。结果表明,随着热处理温度的提高,Ni–P合金镀层由非晶态转变为晶态,并伴随着新相Ni3P的析出。镀层结合力随热处理温度的升高不断增强,而镀层显微硬度和耐磨性则先增大后减小,并在400°C时达到最大值。在本试验条件下,化学镀Ni–P合金镀层的耐磨性优于渗碳层。     

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。     

铁-钨-磷合金电沉积工艺及其性能研究

在含FeSO4·7H2O、Na2WO4·2H2O、NaH2PO2·H2O、Na3C6H5O7·2H2O、C6H8O7·H2O、NH3·H2O和苯亚磺酸钠的碱性镀液中,电沉积得到Fe–W–P三元合金,分析了不同镀液成分时所得镀层的化学组成,讨论了温度、pH、电流密度及NH3·H2O用量对镀层沉积速率和显微硬度的影响。结果表明:除NaH2PO2·H2O外,镀液中其他组分对镀层组成均有显著影响;工艺参数的改变对镀层沉积速率和显微硬度有一定影响,NH3·H2O体积分数对沉积速率的影响尤其显著。电沉积所得Fe–W–P合金镀层具有典型的非晶态结构,其耐蚀性略优于00Cr17Ni14Mo2不锈钢。     

脉冲频率对Ni/WC-Co纳米复合镀层性能的影响

采用电沉积法制备Ni/WC-Co纳米复合镀层。表征了Ni/WC-Co纳米复合镀层的表面形貌和结构,并测试了其硬度和耐蚀性。结果表明:随着脉冲频率的增大,Ni/WC-Co纳米复合镀层的平均晶粒尺寸减小,表面形貌更加均匀、细致,硬度提高,耐蚀性明显增强。     

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。     

电流密度对碳化硅电镀镍的影响

以SiC片为基体,分别在直流(DC)电源和脉冲(PC)电源下电镀Ni。研究了电流密度对Ni镀层表面形貌、粗糙度、显微硬度以及SiC和Ni镀层刻蚀选择性的影响。结果表明,随直流电流密度增大,Ni镀层的表面形貌先变好后变差,表面粗糙度先减小后增大,显微硬度和SiC/Ni刻蚀选择比逐渐减小。随脉冲电流密度增大,Ni镀层的表面形貌和粗糙度的变化趋势与直流电镀时相近,但显微硬度和SiC/Ni刻蚀选择比均逐渐增大。当电流密度较大时,在相同电流密度下脉冲电镀Ni层的各项性能均优于直流电镀Ni层。在1.4 A/dm²的平均电流密度下脉冲电镀可获得综合性能较优的Ni镀层。     

脉冲频率对电镀镍–铬合金性能的影响

以Q235钢为基体,采用脉冲电镀方法在三价铬体系镀液中制备了Ni–Cr合金镀层。镀液组成和工艺条件为:CrCl364.6 g/L,NiSO4·6H2O 31.4 g/L,V(二甲基甲酰胺)∶V(水)=1∶1,C6H5Na3O7·2H2O 117.64 g/L,pH 3.0,NaBr 103 g/L,搅拌速率200 r/min,温度55°C,时间40 min。借助带有能谱仪的扫描电镜、电化学工作站、摩擦磨损试验机、维氏硬度计等设备,研究了脉冲频率对镀层微观形貌、耐蚀性能、耐磨性能及显微硬度的影响。结果表明,随脉冲频率增大,Ni–Cr合金镀层的耐蚀性、耐磨性及显微硬度均呈先升高后降低的趋势,较适宜的脉冲频率为1 000 Hz。     

田口法优化铝合金超声波辅助化学预镀镍工艺

先在超声波辅助下对6061铝合金进行碱性化学预镀Ni,再化学镀Ni–P合金。基于田口法设计试验,以后续化学镀Ni的沉积速率和Ni镀层耐蚀性为指标,分析了预镀时镀液pH、温度以及超声波频率和功率对化学预镀Ni效果的影响,得到较佳的预镀Ni工艺条件为：超声波频率40 kHz,超声波功率80 W,p H 12,温度45°C,时间6 min。在该条件下预镀Ni时,后续化学镀Ni的沉积速率为13.87μm/h,所得Ni–P合金镀层的耐蚀性最佳。     

烧结钕铁硼永磁体复合电镀镍–氧化铈工艺和镀层性能

以烧结NdFeB永磁体为基体,采用复合电沉积法制备了Ni–CeO2复合镀层。镀液组成与工艺条件为:NiSO4250 g/L,NiCl240 g/L,H3BO335 g/L,纳米CeO210 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,温度45°C,电流密度3 A/dm2,时间30 min。对比研究了纯镍镀层和Ni–CeO2复合镀层的表面形貌、结构组成、耐蚀性、结合力、显微硬度等性能。结果表明,与纯镍镀层相比,Ni–CeO2复合镀层结晶更为细致,在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性提高,显微硬度由纯镍镀层的358.7 HV提高至428.3 HV,结合力明显增强。     

电流密度对喷射电沉积钴–镍合金镀层组织及性能的影响

采用NiSO_4·6H_2O与CoSO_4·7H_2O的质量浓度比不同的镀液在黄铜上喷射电沉积Co–Ni合金,研究了电流密度对Co–Ni合金镀层表面形貌、元素组成、晶体结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:随着电流密度的增大,Co–Ni合金镀层的晶粒先细化后粗化,Co含量减小。镀层在Co含量高于85%时基本为密排六方(hcp)相,低于85%时为hcp和面心立方(fcc)两相共存。镀层的晶粒越细,则显微硬度越高,耐磨性越好。在CoSO_4·7H_2O和NiSO_4·7H_2O的质量浓度分别为200 g/L和100 g/L的条件下,镀层受电流密度的影响较小,Co含量稳定在96%左右,表面均匀致密,显微硬度高达425 HV,耐磨性较好。     

羧基配位剂对电镀镍–磷合金的影响

以羧基类物质作配位剂,在A3钢板表面电沉积制备Ni–P合金镀层。镀液基础组成和工艺参数为:NiSO4·6H2O 240 g/L,NiCl2·6H2O 45 g/L,NaH2PO2·H2O 50 g/L,H3BO3 35 g/L,NaF30 g/L,pH 2.0,温度70°C,电流密度2.5 A/dm2,时间20 min。研究了镀液中羧基配位剂含量对Ni–P镀层沉积速率和耐蚀性的影响。结果表明,随羧基配位剂含量增大,沉积速率减小,镀层耐蚀性先改善后变差。其适宜含量为20~30 g/L。羧基配位剂含量为25 g/L时,镀层外观光亮、结合力良好,耐蚀性和耐磨性优于未加配位剂的镀层。镀层的P含量为18.11%,属于高磷非晶态Ni–P镀层。羧基配位剂具有细化镀层晶粒的作用,使镀层表面更为平整、致密。     

正向脉冲占空比对Ni–W–P–CeO_2–SiO_2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni、W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni–W–P–CeO2–SiO2纳米复合镀层。在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响。结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低。当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6μm/h),显微硬度最高(为696HV)。纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显。     

钢基体的Ni-P和Ni-Cu-P合金镀层的性能研究

对比了Ni-P合金镀层和Ni-Cu-P合金镀层的耐蚀性及硬度。研究了热处理温度及保温时间对两种镀层耐蚀性的影响。结果表明:与Ni-P合金镀层相比,Ni-Cu-P合金镀层表面更加致密,耐蚀性更好;当热处理温度为200~300℃时,Ni-P合金镀层和Ni-Cu-P合金镀层的硬度均随保温时间的延长而增大;当热处理温度为400℃时,Ni-P合金镀层和Ni-Cu-P合金镀层的硬度均随保温时间的延长先增大后减小。