Zn/纳米CeO2复合镀层的制备及电化学性能研究

纳米粒子具有一系列特殊的性能,采用电镀的方法在镀层中添加纳米颗粒可改善镀层的某些性能.利用纳米稀土氧化物在基体相中的补强作用以及可能赋予镀层某些新性能的特点,采用复合电镀的方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数.采用电化学方法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性.结果表明:复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,且镀层耐蚀性能比相同电镀条件下制得的纯锌镀层有所提高.     

Ni含量对Zn-Ni合金镀层的耐蚀性影响

    采用中性盐雾试验对Zn-Ni合金镀层的耐蚀行为进行了研究,并用扫描电镜、辉光放电光谱仪和X射线衍射仪等手段分析了不同Ni含量的Zn Ni合金镀层的微观形貌与结构、成分变化规律以及腐蚀产物.结果表明:（1）随着镀层的不断沉积,Ni的含量先增加后减小,在镀层中出现Ni的富积层;（2）Ni含量在5%~15%范围内时,Zn-Ni合金镀层的相结构体现出很复杂的结构特征:（3）经过钝化处理的Zn-Ni合金镀层的耐蚀性远高于镀Zn钝化层、镀Cd钝化层和Cd-Ti合金镀层的耐蚀性;（4）Zn-Ni合金镀层腐蚀产物主要是ZnO和ZnCl₂·4Zn(OH)₂,并且含有少量的2ZnCO₃·3Zn(OH)₂.     

Zn-Ni合金镀层耐蚀性的分析

通过硫酸盐-氯化镍体系的Zn-Ni合金镀液获得的光亮高耐蚀的镀层,经镀层的盐水浸泡实验及阳极极化曲线等的分析,说明Zn-Ni合金镀层的耐蚀性要优于锌镀层。     

碱性化学镀Ni-P/CeO2复合镀层及其耐蚀性研究

对碱性化学镀Ni-P/CeO2复合镀层的工艺参数进行了研究,并与化学镀Ni-P镀层的耐水溶液腐蚀和耐高温腐蚀性能进行了比较研究。通过对镀层表面形貌、结合力以及CeO2复合量的测量,确定出最佳镀液配方和施镀参数。实验结果表明,Ni-P/CeO2复合镀层具有良好的耐蚀性能。其原因主要是由于弥散分布的稀土CeO2颗粒改善了镀层的微观结构,并在腐蚀过程中表现出稀土元素所起的效应。     

镀液组成对Zn-Fe-SiO2合金复合镀层成分的影响

采用电沉积的方法,制备了Zn-Fe-SiO2合金复合镀层,并研究了镀液组成对镀层成分的影响,发现主盐浓度是影响Zn-Fe-SiO2复合镀层铁含量的主要因素;导电盐(NH4)2SO4的添加有利于提高镀层的铁含量,但影响比较小;配合剂C6H8O7*H2O的添加有利于降低镀层的铁含量,但影响比较小;SiO2的添加量增大时,在一定限度内有利于提高镀层的SiO2含量,但基本上不影响镀层中锌铁的含量.     

化学复合镀Ni-Mo-P/CeO2镀层结构与摩擦学性能研究

为研究CeO2稀土添加对Ni-Mo-P化学镀层结构及性能的影响,采用化学复合镀技术,在GH4169镍基高温合金表面制备Ni-Mo-P镀层、Ni-Mo-P/CeO2复合镀层,并对其进行400℃热处理。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）对镀层组织结构、元素组成、相结构进行分析。采用显微硬度计、纳米压痕仪、球-盘式摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪对镀层力学性能和摩擦学性能进行分析。结果表明:Ni-Mo-P镀层分布有典型的球状结构,为纳米晶和非晶混合的混晶态结构,结晶化程度只有16%。加入CeO2颗粒后Ni-Mo-P/CeO2复合镀层内分布有孔洞,镀层粗糙度增加,镀层结晶化程度提高至51%。400℃热处理后镀层内析出纳米晶Ni3P相,镀层结晶度增大,镀层内孔洞消失,组织致密度获得改善。添加CeO2颗粒使镀层的硬度有所降低,热处理可明显提高镀层的硬度;热处理后Ni-Mo-P镀层硬度从镀态的645HV上升至1378HV,Ni-Mo-P/CeO2复合镀层硬度由镀态的546HV提高至1141HV。400℃热处理可以明显提高镀层的耐磨性能;CeO2颗粒的添加提高了镀层的韧性,抑制了磨损过程中裂纹的产生,使得复合镀层具有优良的耐磨性能。     

纳米稀土CeO2掺杂对Ni-Fe-Co-P合金镀层性能的影响

利用喷射电沉积技术制备了Ni-Fe-Co-P-CeO_2复合镀层。通过SEM、XRD、EDS等测试了复合镀层的表面形貌、截面形貌、物相结构和组成成分,同时,表征了复合镀层的硬度、耐磨和耐蚀性能,探究和分析了纳米稀土CeO_2颗粒浓度对镀层性能的影响。结果表明:该多元复合镀层为非晶态结构;随着镀液中CeO_2颗粒浓度的增加,复合镀层的显微硬度、耐磨性和耐蚀性均呈先增强后减弱的趋势;镀液中CeO_2颗粒浓度为1 g/L时,复合镀层的表面均匀致密,其HV_(0.1)显微硬度达到最大值5982 MPa,且具有最优的耐磨和耐蚀性能。     

Zn-MoS2自润滑复合镀层的研究

在钾盐镀锌溶液中,采用复合电沉积的方法能获得Zn0-MoS2自润滑复合镀层,MoS2的体积分数在10%～30%之间.研究了电流密度、溶液pH值及镀液中MoS2微粒的浓度对复合镀层中MoS2含量的影响,同时测试了复合镀层的一些性能.     

Zn-Fe-SiO2复合镀层的耐蚀性研究

采用电沉积的方法，制备了Zn-Fe-SiO2复合镀层，对比了该镀层与Zn-Fe合金镀层及Zn镀层的耐蚀性，并研究了镀层成分对镀层耐蚀性的影响，发现该复合镀层无需钝化处理即具有很高的耐蚀性，而且镀层在酸性溶液中的耐蚀性随着镀层中Fe含量的增大而提高，在中性溶液中的耐蚀性随着镀层中SiO2含量的增大而提高.      

Zn-Ni合金镀层中添加第三种元素和纳米颗粒的研究新进展

介绍了在汽车、航空航天等行业中得到广泛应用的钢铁零件电镀Zn-Ni合金镀层,以及往碱性、氯化物等锌镍合金镀液中加入Fe、Co、Mn、Ce、P等第三种元素所获得的锌镍三元合金镀层,具有更优良的耐腐蚀性、催化性等性能的情况。介绍了往Zn-Ni合金镀液里加入氧化硅、氧化铈、氧化钛、氧化铝、碳化硅等纳米颗粒的进展情况,发现含有纳米颗粒的锌镍复合镀层具有耐腐蚀性、耐磨损性、热稳定性更好,硬度更高等优点。梳理了2016年以来在Zn-Ni合金电镀中添加第三种元素和纳米颗粒的多层镀层研究新进展。从Zn-Ni单一镀液中沉积Ni-P和Zn-Ni合金多层镀层时,在低电流密度下沉积出Ni-P层;在较高电流密度下,沉积出含3.2%P的Zn-Ni-P合金镀层,这种多层镀层可以大幅度提高钢铁零件的防腐蚀性能。介绍了在含12%Ni的Zn-Ni镀层上镀覆Ni-Co-SiC纳米复合镀层的情况,这种多层结构既可以提高镀层的结合力,又可提高其在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。该复合镀层是一种硬度高、磨损量低的新型Zn-Ni合金复合镀层。     

热喷涂Zn-Ni复合涂层在海水中的腐蚀行为研究

利用喷雾干燥法制备了不同Ni含量的团聚型Zn-Ni复合粉末,并在此基础上用氧乙炔火焰喷涂工艺制备了Zn-Ni复合涂层。通过动电位极化和电化学阻抗测试,并结合SEM、EDS和XRD分析,研究涂层在海水介质中的防护性能和腐蚀机理。结果表明：涂层的自腐蚀电位稳定值在-0.98~-0.95 V,Ni可起到稳定Zn(OH)₂,抑制其向疏松ZnO转化的作用,腐蚀产物的堆积使得涂层电阻R_c和电荷转移电阻R_t不断增大,腐蚀电流不断减小;不同Ni含量涂层的耐蚀性存在明显差异,其中Ni含量为20 mass%的涂层耐蚀性能最好。     

装饰性Zn-Ni/Ni-P镀层的研究

为进一步提高镀层的耐蚀性、降低脆性,在含有缩合物添加剂的镀液中制备了结晶为14～33nm的Zn-Ni合金镀层.采用SEM、XRD对镀层的微观形貌及相组成进行了研究.将此Zn-Ni合金镀层作为底层,制备了双层Zn-Ni/Ni-P镀层,结果表明:双层镀层的耐蚀性比装饰铬组合镀层提高1倍以上,而且镀层的氢脆大大降低,尤其适合于高强度零件的电镀.     

电沉积电位对锌镍合金镀层耐蚀性的影响

采用电化学沉积方法在DH36船板钢表面制备了锌镍合金镀层。采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了电化学沉积电位对锌镍合金镀层形貌、化学成分和晶体结构的影响。结果表明:随着沉积电位的升高,锌镍合金镀层由无法覆盖整个基底表面到均匀致密覆盖,再到较大微纳米颗粒层覆盖,证明沉积速率越来越大。由EDS和XRD分析可知,在较低电位下沉积,锌镍电沉积过程属于正常共沉积,而在较高电位沉积时,锌镍电沉积过程属于异常共沉积。电化学极化曲线测试表明,在电沉积电位为-1.2 V时所获得的锌镍合金镀层的耐腐蚀性最好。     

回火工艺对Ni—Co—P／WC复合沉积层组织和性能的影响

在优化的Ni－Co－P三元合金化学沉积基础上,添加一定量的WC颗粒,获得Ni－Co－P／WC复合沉积层。研究了不同的回火工艺对复合沉积层组织结构、显微硬度、冲刷腐蚀性能及耐磨性能的影响。结果表明;WC颗粒的加入可有效强化沉积层,提高其耐磨性能。     

Zn-ZrO_2复合镀层的结构与耐蚀性

采用扫描电镜和X射线衍射仪对Zn-ZrO2复合镀层的表面形貌和结构进行分析,并采用浸泡腐蚀试验、电化学阻抗测试法,对纯锌镀层和Zn-ZrO2复合镀层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,加分散剂的Zn-ZrO2复合镀层中ZrO2颗粒粒径约为1μm;在复合镀层XRD谱图中出现了Zr特征峰。从浸泡试验结果得出,在弱酸性、碱性及中性环境中Zn-ZrO2复合镀层耐蚀性优于纯锌镀层,其主要原因是镀层中存在适量的ZrO2颗粒。     

Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺研究

采用正交设计法对Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺进行了优化。研究了镀液成分，工艺参数对复合镀层厚度，显微硬度，耐蚀性，耐磨性的影响，结果表明，Ni-P/Al2O3化学复合镀层的显微硬度，耐磨性优于Ni-P化学镀层的，弥散分布的Al2O3颗粒能显著减缓复合镀层在较高温度下的软化趋势。     

稀土CeO2对激光熔覆WC-Co镍基复合涂层组织形貌和性能的影响

采用激光熔覆技术,以自熔合金粉末Ni60B为金属基,微米和纳米12％Co-WC颗粒为陶瓷增强相以及少量的稀土CeO2作为第二添加相,在45钢表面制备复合陶瓷涂层.观察了涂层的截面和表面组织,研究了稀土对涂层硬度和磨损性能的影响.结果表明:CeO2作为第二相明显细化了熔覆层的组织,将涂层中的板块状组织细化到4μm左右,并...     

镁合金表面微弧氧化/自组装复合膜的耐蚀性能

目的 提高镁合金基体的耐蚀性能.方法 采用微弧氧化工艺对镁合金进行预处理,再通过自组装技术处理,在镁合金表面制备微弧氧化/十六烷基三甲氧基硅烷自组装复合膜层.通过SEM、EDS对复合膜的微观组织结构进行分析,并通过XPS、拉曼光谱分析了复合膜的表面成分,利用电化学阻抗谱、极化曲线、盐雾实验和浸泡实验检测了复合膜层的耐腐...     

纳米TiO2颗粒对Ni-W-P合金镀层性能的影响

目的 探究纳米TiO₂颗粒对Ni-W-P镀层组织结构、耐蚀性与耐磨性能的影响,提高2024铝合金管材的耐蚀性。方法 使用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层,通过SEM、EDS、XRD表征了镀层的表面形貌、表面元素分布以及镀层物相。对比了传统Ni-W-P镀层与所制备Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层的显微硬度与耐磨性。结果 加入纳米TiO₂颗粒后,镀层表面变得更加致密,晶粒得到细化。EDS结果表明,纳米TiO₂颗粒在镀层中分布均匀。物相分析表明,镀层为晶态结构,加入纳米TiO₂颗粒后,镀层平均晶粒尺寸为9.706 nm,比Ni-W-P镀层的晶粒尺寸减小了0.612 nm。失重试验表明,Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层在Cl^–为2×10⁵ mg/L的地层水中具有较强的耐蚀性,腐蚀速率为0.1062 g/（m²·h）,与Ni-W-P镀层...