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。     

硼砂对电镀铜-镍合金耐蚀性的影响

在Cu–Ni合金电镀液(由NiSO₄·6H₂O 174 g/L、CuSO₄·5H₂O 16 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 87 g/L和CH₃COONa 10 g/L组成)中添加0～5 g/L硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，对比了硼砂质量浓度不同时铜基材上所得Cu–Ni合金镀层的外观、厚度和表面形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和Tafel曲线测试研究了硼砂质量浓度对电镀Cu–Ni合金耐蚀性的影响。结果表明，镀液中添加1～5 g/L硼砂对沉积速率影响不大，但能够提高Cu–Ni合金镀层的均匀性、致密性和平整性，进而改善其耐蚀性。随电镀液中硼砂质量浓度增大，Cu–Ni合金镀层的耐蚀性先改善后变差。当硼砂质量浓度为3 g/L时，Cu–Ni合金镀层的表面形貌最佳，耐蚀性最好。     

pH对脉冲电镀锌–镍–锰合金的影响

在Q235钢表面脉冲电镀Zn–Ni–Mn合金,镀液组成和工艺条件为:ZnSO_4·7H_2O 43.1 g/L,MnSO_4·H2_O 59.2 g/L,NiSO_4·6H_2O26.3 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 176.5 g/L,NH_4Cl 30 g/L,H_3BO_3 30 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)0.1 g/L,p H 4.5~6.0,温度30°C,平均电流密度30 m A/cm~2,脉冲占空比20%,脉冲周期1 ms,时间20 min。研究了pH对合金镀层元素组成、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随p H增大,沉积速率减小;镀层中锰含量升高,锌、镍含量降低;耐蚀性先增强后减弱。p H为5.0时,所得Zn–Ni–Mn合金镀层平整致密,Zn、Ni和Mn的质量分数分别为85.71%、5.03%和9.26%,中性盐雾试验96 h的保护等级为5级。与Zn–Ni合金镀层(Ni质量分数为12.88%)相比,Zn–Ni–Mn合金镀层的腐蚀电位正移了85 mV,腐蚀电流密度低了约2个数量级,耐蚀性更优。     

碱性锌酸盐电镀锌–碳化硅复合镀层工艺优化

以Q235钢板为基体,在由70.0 g/L氧化锌、180.0 g/L氢氧化钠、2.8 g/L香草醛、1 m L/L甲醛、1.0 g/L硫脲和1.0 g/L三乙烯四胺组成的普通碱性镀锌液中加入SiC微粒电镀得到Zn–SiC复合镀层。研究了电流密度、温度、SiC用量和搅拌速率对Zn–SiC复合镀层耐蚀性的影响,得到较佳工艺条件为:SiC用量8 g/L,电流密度2.5~4.0 A/dm~2,温度20~25°C,搅拌速率120 r/min。SiC的存在有利于生成晶粒细小、致密且显微硬度较高的镀层。在较佳工艺下,Zn–SiC复合镀层中SiC的质量分数为1.51%,其耐蚀性优于纯锌镀层。     

锡-铁合金电沉积工艺的优化

通过正交试验对电镀Sn-Fe合金的镀液配方进行优化,研究了电流密度和镀液p H对Sn-Fe合金镀层微观结构、显微硬度、光泽和耐蚀性的影响,得到最优镀液配方和工艺条件为:葡萄糖酸钠120 g/L,硫酸亚锡40 g/L,硫酸亚铁20 g/L,H3BO320 g/L,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚(EPE4600)30 mL/L,pH 4,温度25℃,电流密度2.0 A/dm2。在该条件下可电镀得到表面光亮、结晶细致、耐蚀性良好的Sn-Fe合金镀层。     

工艺参数对锌镍合金镀层组织及性能的影响

采用电沉积法在碳钢表面制备Zn?Ni合金镀层.研究了电镀工艺对镀层的表面形貌、元素组成、相结构、显微硬度和耐蚀性的影响.结果表明,电镀液pH为5.0,电流密度为1.0 A/dm2,温度为30°C,锌镍阳极分挂时,可获得完整、光亮,结晶均匀细密的Zn?Ni合金镀层,其镍含量为14.05％,显微硬度为291.8 HV,中性盐雾试验1000 h未见红锈.     

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。     

镍–二氧化锆复合电沉积工艺优化及其对钢表面的毛化效果

在钢试片上复合电沉积Ni–ZrO_2,使微米级的ZrO_2颗粒镶嵌在镍镀层中而形成具有一定粗糙度的表面。通过正交试验研究了NiSO_4·6H_2O、ZrO_2和十二烷基硫酸钠(SDS)添加量,电流密度和温度对Ni–ZrO_2复合镀层耐蚀性、显微硬度和粗糙度的影响。结果表明,电流密度对镀层耐蚀性的影响最大,温度对镀层粗糙度的影响最大。综合考虑Ni–ZrO_2复合镀层的显微硬度、耐蚀性和粗糙度3个指标,得到复合电沉积Ni–ZrO_2的最优工艺为:NiSO_4·6H_2O 280 g/L,NiC_(12)·6H_2O 30~60 g/L,H_3BO_3 30~40 g/L,ZrO_2 30 g/L,SDS 120 mg/L,1,4-丁炔二醇和糖精适量,电流密度3 A/dm2,温度45°C。在最优工艺条件下,Ni–ZrO_2复合镀层的耐蚀性最好,显微硬度为587.3 HV,粗糙度为14.327 4μm,比钢试片高一个数量级左右。     

化学镀镍-钨-磷非晶态合金的研究

以电阻率为性能指标,采用正交试验对化学镀 Ni-W-P 的镀液配方进行优化,得到最优配方与工艺为:NiSO₄·6H₂O 15g/L,NaH₂PO₂·H₂O 25g/L,Na₂WO₄·2H₂O 10 g/L,Na₃C₆H₅O₇·2H₂O60 g/L,C₃H₆O₃5 mL/L,NH₄Cl 30g/L,pH = 9,温度 88℃,时间 2 h。采用扫描电镜、X 射线衍射仪、显微硬度计等研究了Ni-W-P 合金镀层的表面形貌、结构、显微硬度等性能。在最佳配方与工艺下,化学镀 Ni-W-P 的镀速为 6.9 μm/h,所得Ni-W-P 合金镀层的电阻率为 204.7 mΩ·cm,为典型的非晶态结构,表面均匀分布着大小不一、致密的胞状结构,镀层与基体之间结合力牢固,显微硬度高于 Ni-P 镀层,耐磨性和耐蚀性均优于 Ni-P 镀层。     

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。     

锌-镍合金钢的表面结构和涂装性能

以电镀Zn–Ni合金钢为基体进行电泳涂装，以研究其涂装性能。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、光学轮廓仪(OP)、X射线衍射仪(XRD)和辉光放电光谱仪(GDS)分析了Zn–Ni合金镀层的化学成分、微观形貌、相结构和元素分布；通过电位-时间曲线测量，分析了Zn–Ni合金镀层磷化反应的动力学过程；根据汽车板的性能要求，检测了Zn–Ni合金镀层表面电泳漆膜的各项性能。结果表明，Zn–Ni合金镀层的Ni质量分数为12.30%，呈单一γ物相Ni₂Zn₁₁结构，但表面不够平整、致密；Zn–Ni合金镀层磷化反应的二级动力学平衡常数为2.0 m²/(g·s)，平衡状态时的膜重为3.03 g/m²，决定系数为0.79，磷化膜均匀致密；电泳漆膜的附着力为0级，耐蚀性、抗石击性和耐湿性均良好。     

Ni-W-B合金镀层的制备及性能研究

实验的目的是在镀硬镍的基础上得到性质优良的Ni-W-B合金镀层。通过单因素实验确定钨酸钠、四硼酸钠的最佳用量。通过正交试验确定电镀时的温度、阴极电流密度、电镀时间。通过硬度值、金相图、极化曲线和交流阻抗图对比优化前后合金镀层的性能。最终确定了Ni-W-B合金电镀钨酸钠、四硼酸钠最佳用量为100 g/L、75 g/L。最佳工艺为:阴极电流密度11 A/dm2,时间50 min,pH为5。此时所得镀层的硬度最大为689 Hv,镀层表面光亮,晶粒均匀细致,镀层耐蚀性增强。。     

电流密度对喷射电沉积钴–磷合金镀层的影响

采用喷射电沉积法在45钢棒表面制备Co-P合金镀层。镀液组成和工艺参数为:CoSO_4·7H_2O 200 g/L,H_3PO_4 50g/L,H_3BO_3 30 g/L,NaCl 25 g/L,pH=1.0,温度50℃,喷头移动速率1.2 mm/s,电流密度10~70A/dm~2。研究了电流密度对Co-P合金镀层的表面形貌、相结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:在10~70A/dm~2电流密度范围内,随电流密度从10A/dm~2增大到70 A/dm~2,Co-P合金镀层的厚度变化不大,晶粒细化,显微硬度升高,耐磨性改善,但电流密度高于40A/dm~2时所得镀层的表面平整度下降。     

二硫化钼含量对铁-二硫化钼复合电镀层性能的影响

为了提高Fe镀层的耐磨性，向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS₂颗粒，通过电沉积得到Fe–MoS₂复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS₂颗粒质量浓度对Fe–MoS₂复合镀层微观形貌、元素组成、显微硬度、结合力及耐磨性的影响。结果表明，Fe–MoS₂复合镀层的结合力良好，表面微裂纹比Fe镀层多，显微硬度高于Fe镀层，耐磨性优于Fe镀层。当MoS₂质量浓度为30 g/L时，Fe–MoS₂复合镀层的显微硬度最高，耐磨性最佳。     

不锈钢雕塑表面复合电镀铬-多壁碳纳米管工艺和摩擦学性能

研究了电流密度、温度和多壁碳纳米管(MWCNT)质量浓度对430不锈钢表面复合电镀Cr–MWCNT层显微硬度和摩擦学性能的影响。确定了较佳的工艺参数为:铬酸酐160 g/L,98%浓硫酸1.2 mL/L,30%双氧水1.6 mL/L,MWCNT 80 mg/L,温度50°C,电流密度30 A/dm~2,时间2 min。该条件下所得Cr–MWCNT复合镀层的显微硬度为806 HV,摩擦学性能较佳。     

占空比和频率对脉冲电镀钨–钴合金的影响

采用脉冲电沉积法在PCr Ni3Mo VA钢上制备钨–钴合金镀层,基础镀液配方和工艺条件为:CoSO_4·7H_2O 56.2 g/L,Na_2WO_466 g/L,H_3BO_3 40 g/L,柠檬酸钠64.5 g/L,柠檬酸7.68 g/L,p H=6.7±0.1,温度58°C,平均电流密度0.5 A/dm~2,脉冲频率6.7~333.0 Hz,占空比3.3%~66.7%,时间50 min。探究了脉冲频率和占空比对钨–钴合金镀层形貌、成分、物相、显微硬度等的影响。当脉冲频率为33.30 Hz,占空比为33.3%时,电镀所得钨–钴合金镀层平整、致密,晶粒细小,含钨17.09%(原子分数),显微硬度为719.1 HV。     

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。     

电沉积方式对镍–铬–钼合金镀层性能的影响

分别采用直流(DC)、单脉冲(PC)和换向脉冲(PRC)方式在Q235钢表面制备Ni–Cr–Mo合金镀层。镀液组成为:NiSO_4·6H_2O 131.4 g/L,CrCl_3·6H_2O 13.3 g/L,Na_2MoO_4·2H_2O 12.1 g/L,柠檬酸铵145.9 g/L,尿素60 g/L,抗坏血酸8.8 g/L,H_3BO_3 14 g/L,NH_4Br 10 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L。对比了采用不同方式电沉积所得Ni–Cr–Mo合金镀层的外观、表面形貌、元素组成、沉积速率、表面粗糙度和耐蚀性。3种方式电沉积所得合金镀层的外观均良好。单脉冲和换向脉冲电沉积合金镀层的组成相近,直流电沉积合金镀层的镍、钼含量比它们高,但铬含量较低。换向脉冲电沉积合金镀层的微观表面最均匀、致密,粗糙度最低(0.587μm),耐蚀性最好。     

电镀时的温度和电流密度对铬–石墨烯复合镀层摩擦磨损行为的影响

以420不锈钢为基材,采用含Cr O_3 180 g/L、硫酸1.8 g/L、Cr~(3+)1.8 g/L、十二烷基苯磺酸钠8 mg/L和多层石墨烯80 mg/L的镀液,在温度40~55°C和电流密度20~50 A/dm2的条件下电镀10 min,得到了铬–石墨烯复合镀层。研究了镀液温度和电流密度对复合镀层显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,当镀液温度为50°C,电流密度为30 A/dm~2时,所得复合镀层表面平整均匀,显微硬度高,摩擦学性能较好。     

不同组合配位剂对化学镀镍−钨−磷合金的影响

以柠檬酸钠为主要配位剂,乳酸、甘氨酸、硫酸铵分别为辅助配位剂,在硬铝上二次浸锌后化学镀Ni-W-P合金。基础镀液和工艺条件为:NiSO₄·6H₂O 20 g/L,Na₂WO₄·2H₂O 20 g/L,NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L,CH₃COONa·3H₂O 20 g/L,硫脲2 mg/L,pH 8.0,温度85℃,时间1 h。研究了不同配位剂组合对化学镀Ni-W-P合金沉积速率及镀层显微硬度和孔隙率的影响。结果表明,使用30 g/L柠檬酸钠+10 mL/L乳酸时,所得镀层的孔隙率最低,为0.63个/cm²;使用30 g/L柠檬酸钠+10 g/L甘氨酸时,镀层的显微硬度较单一使用柠檬酸钠时有所提高;使用30 g/L柠檬酸钠+25 g/L硫酸铵时,沉积速率最高,为14.69 mg/(cm²·h),镀层的显微硬度高达786.9 HV。