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。     

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。     

电流密度对锌-铟合金电镀层性能的影响

[目的]目前水系锌离子电池负极面临许多挑战。在锌基体表面沉积金属层可为其提供保护屏障,起到抑制析氢、提高耐蚀性、改善力学性能等作用。[方法]采用酸性电镀液在金属锌表面制备了Zn–In合金,镀液配方为：ZnSO₄·7H₂O 40 g/L,In₂(SO₄)₃ 10 g/L,EDTA(乙二胺四乙酸) 40 g/L,C₆H₅K₃O₇ 25 g/L,Na₂SO₄ 15 g/L,添加剂适量。研究了电流密度对Zn–In合金镀层耐蚀性、微观形貌和显微硬度的影响。[结果]电流密度为0.6 A/dm²时所得Zn–In合金镀层表面均匀、平整且致密,耐蚀性最佳,显微硬度也较高。能谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)分析结果表明,所得的镀层主要由Zn、In及其氧化物组成。[结论]在锌箔表面电镀Zn–In合金可提高其耐蚀性和表面品质,有望扩宽其在水系锌...     

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。     

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。     

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。     

2024铝合金直接化学镀镍工艺及镀层性能

以2024铝合金为基体，开发了环保的直接化学镀镍工艺。研究了前处理工艺、镀液pH和温度对化学镀镍的影响，得到较佳的工艺为：先采用10%(体积分数)盐酸+10 g/L Na₂Mo O₄溶液室温酸洗1～2 min，再采用10 g/L NaOH+25 g/L Na₂Mo O₄溶液室温活化5 min，最后采用由Ni SO₄·6H₂O 25 g/L、NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 15～20 g/L、丁二酸5～10 g/L和复合稳定剂3～5 mg/L组成的镀液在pH=4.4、温度为86℃的条件下化学镀Ni–P合金。在较佳条件下所得到的Ni–P合金镀层均匀致密，P质量分数为12.42%，为高磷非晶态合金镀层，结合力合格，显微硬度为498 HV，耐蚀性良好。     

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。     

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。     

电镀电流密度对Al2O3-Ni复合镀层的耐蚀性影响

Q345钢材耐蚀性较差，在其表面电镀致密的Al₂O₃-Ni镀层可有效提高其耐蚀性，研究了电镀的电流密度对Q345钢镀层试样的耐蚀性影响。结果表明：电镀制备的Al₂O₃掺杂的Ni镀层可显著提高Q345钢的耐蚀性，电镀的电流密度最优值为2.5 A/dm²。基体的腐蚀电流密度为1.845×10^-5 A/cm²。制备Al₂O₃-Ni镀层后，试样的腐蚀电流密度均显著下降。电流密度在2.5 A/dm²时，Al₂O₃-Ni复合镀层试样的腐蚀电流密度最小，为9.747×10^-8 A/cm²。在盐雾腐蚀实验中，基体腐蚀速率最快，为12.081 g/cm²·h；电流密度为2.5 A/dm²时，Al₂O₃-Ni复合镀层...     

镀液中氨基磺酸镍质量浓度对电镀镍层析氢催化活性的影响

采用由10 g/L NiCl₂·6H₂O、30 g/L NH₄Cl和310～390 g/L Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O(氨基磺酸镍)组成的镀液(pH=3.8),在温度35°C和电流密度3 A/dm²的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液中氨基磺酸镍质量浓度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液中氨基磺酸镍质量浓度为350 g/L时,镍镀层结晶最细致,析氢催化活性和稳定性最佳。     

镍离子对氨羧配位体系无氰镀镉工艺的影响

采用氨羧配位体系无氰镀液对30Cr Mn Si A钢电镀镉。镀液组成和工艺条件为：CdCl₂·2.5H₂O 40～50 g/L,NH₄Cl 180～220 g/L，氨三乙酸60～80 g/L，乙二胺四乙酸20～30 g/L,NiCl₂·6H₂O 50～300 mg/L(即Ni²⁺12.3～74.1 mg/L), pH 6.5～7.5，室温，电流密度1 A/dm²，时间15～25 min。通过阴极极化曲线测试、循环伏安分析和霍尔槽试验研究了Ni²⁺质量浓度对镉电沉积行为和镀液均镀能力的影响，并通过光泽度测定、扫描电镜观察和塔菲尔曲线测量分析了Ni²⁺质量浓度对Cd镀层外观、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明，镀液中添加适量Ni²⁺可以在一定程度上改善Cd镀层的外观和耐蚀性，但对其他性能的影响不明显。Ni²⁺不宜单独用作无氰镀镉的添加剂。     

镀液温度对镍电极电催化析氢性能的影响

采用由10 g/L NiCl₂·6H₂O、30 g/L NH₄Cl和350 g/L Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O(氨基磺酸镍)组成的镀液(p H=3.8),在温度25～45°C和电流密度3 A/dm²的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液温度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液温度为35°C时,镍镀层结晶最细致,电催化析氢性能和稳定性最佳。     

电流密度对Zn–Ni–PTFE复合镀层组织结构和耐蚀性的影响

采用氯化物体系镀液在不同电流密度下以脉冲电沉积制备了Zn–Ni–PTFE复合镀层。通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试研究了电流密度对Zn–Ni–PTFE复合镀层微观形貌、成分、物相和耐蚀性的影响。结果表明,电流密度为2.5 A/dm²时所得Zn–Ni–PTFE复合镀层厚度约30.9μm,PTFE在镀层内部均匀分布,其耐蚀性较佳。     

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。     

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。     

ZrO_2添加量对镍–钴–二氧化锆复合镀层微观结构和性能的影响

在由80 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、12 g/L Co(NH_2SO_3)_2·4H_2O和40 g/L H_3BO_3组成的基础镀液中加入ZrO_2纳米粒子(平均直径50 nm),通过超声辅助电沉积法制备了Ni–Co–ZrO_2复合镀层,工艺条件为:pH 4.0,电流密度5 A/dm~2,温度50℃,超声功率240 W,极间距40 mm。研究了ZrO_2添加量对Ni–Co–ZrO_2复合镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性和热稳定性的影响。ZrO_2纳米粒子的引入使所得复合镀层的表面更加平整、致密,镀层中Ni–Co合金的固溶体结构未发生变化,只是晶粒的择优取向和生长改变。当镀液中ZrO_2添加量为10 g/L时,所得Ni–Co–ZrO_2复合镀层具有较高的显微硬度以及较好的耐磨性和热稳定性。     

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。     

柔性印刷电路板硫酸镍体系化学镀镍及镀层性能研究

分别以柔性印刷电路板(FPCB)和紫铜为基体,采用丁二酸钠-乙酸钠复合配位体系化学镀镍。通过正交试验对化学镀镍液进行优化,得到较优的配方为:NiSO₄·6H₂O 20 g/L,NaH₂PO₂·H₂O 10 g/L,CH₃COONa 9 g/L,丁二酸钠5 g/L,乳酸6 g/L,苹果酸4 g/L。采用该镀液在温度70°C、pH=5的条件下对FPCB化学镀镍70 min,所得镍镀层呈非晶态结构,厚度约为3μm,磷质量分数为7.263%,耐蚀性较优。     

锌-碳化硅复合镀层的制备及性能

以钢板为基体,在普通氯化物镀锌液中加入碳化硅制得Zn-SiC 复合镀层。研究了电流密度、温度以及 SiC、氯化铵的质量浓度对镀层耐蚀性和显微硬度的影响,得到制备 Zn-SiC 复合镀层的较佳工艺条件:电流密度 0.5～1.0 A/dm2,温度 20～25℃,SiC 10～11 g/L,氯化铵 250～260 g/L。在较佳工艺下,Zn-SiC 复合镀层中 SiC 的质量分数为 0.75%,耐蚀性优于纯锌镀层,镀层中 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。