稀土铈对Ni-Mo-P-PTFE镀层组织结构与防垢性能的影响研究

目的在化学镀Ni-Mo-P-PTFE的工艺基础上向镀液中加入稀土铈,确定当Ni-Mo-P-PTFE镀层的沉积速率达到最大、组织结构最优、PTFE含量最高和防垢性能最好时稀土铈的浓度。方法制备Ni-Mo-P-PTFE复合镀层,在镀液中分别添加不同含量的稀土铈。通过金相显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、电子显微镜、电子天平等对复合镀层成分和结构进行表征,确定稀土铈诱导共沉积Ni-Mo-P-PTFE复合镀层的最佳工艺。结果随着镀液中稀土铈浓度的添加,复合镀层的沉积速率呈现先增后减的趋势,同时促进了镀层由晶态向非晶态结构的转变。PTFE的含量在加入稀土铈后有明显的提高,呈现先增后减的趋势。镀层的结垢率也随硫酸铈的加入而降低,在硫酸铈为0.04 g/L时达到最低值0.656 g/m2,此质量浓度镀层的防垢性能最佳。结论当硫酸铈质量浓度为0.04 g/L时,PTFE粒子沉积速率达到最大,为28.214μm/h,PTFE粒子体积分数达到40.43%,同时具有最好的阻垢性能。综合考虑,制备Ni-Mo-P-PTFE复合镀层时,最佳的稀土铈质量浓度为0.04 g/L。     

化学镀 Ni-Mo-P 合金镀层的组织结构与防垢性能研究

目的采用材料测试方法和防垢实验,研究不同工艺条件下的化学镀Ni-Mo-P合金镀层的组织结构与防垢性能。方法在化学镀Ni-P镀层基底上,添加含有钼酸根离子杂多酸盐,在不同工艺条件下化学沉积Ni-Mo-P合金镀层,研究化学镀Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌和组织结构,分析镀液中硼酸含量和钼酸铵含量对镀层沉积速率的影响,观测镀层在结垢实验后的表面形貌并分析结垢速率。通过SEM,XRD和EDS对化学镀Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌和组织结构进行检测,研究在酸性镀液中硼酸含量对化学镀Ni-Mo-P工艺条件的影响。采用防垢实验测试化学镀Ni-Mo-P合金镀层的防垢性能。结果在化学镀Ni-Mo-P过程中,钼酸根离子杂多酸盐具有稳定作用。化学镀Ni-Mo-P合金镀层的化学沉积镀液的最佳工艺条件为:Ni SO4·6H_2O 16.5 g/L,Na H_2PO_2·H_2O 20 g/L,钼酸钠0.5~0.8 g/L,硼酸2 g/L,乙酸钠7.5 g/L。化学镀Ni-Mo-P合金镀层的结垢速率明显低于化学镀Ni-P镀层,具有良好的防垢能力,形成了非晶态的镀层。结论采用化学镀Ni-P镀层基底上沉积得到非晶态的Ni-Mo-P合金镀层,硼酸具有调节镀液p H值和络合作用,非晶态的Ni-Mo-P合金镀层平均结垢速率最小值为0.58μm/h,具有良好的阻垢能力。     

Ni-P-PTFE化学复合镀的工艺研究

用化学镀的方法制备了Ni-P-PTFE复合镀层.为了确定合适的工艺,研究了Ni-P-PTFE化学复合镀的工艺中温度、pH值、表面活性剂等参数对镀速、镀层中PTFE含量和硬度的影响.试验表明:温度和pH值升高,镀速增大,PTFE含量先升高再降低,硬度下降;FC4表面活性剂的加入量增大,镀速下降、PTFE含量先升高再降低,硬度下降.在此基础上确定了工艺参数,温度85℃,pH值4.4～4.6,PTFE含量 8mL/L ,FC4表面活性剂的加入量为0.4g/L.     

表面活性剂和纳米PTFE对Ni-P-PTFE镀层力学和摩擦学性能的影响

在化学沉积Ni-P镀层的工艺基础上,通过改变镀液中添加的表面活性剂和纳米PTFE的含量,制备了Ni-P-PTFE复合镀层,并研究了镀液中表面活性剂和纳米PTFE的含量对复合镀层的力学和摩擦学性能的影响.研究结果表明:当镀液中的表面活性剂和纳米PTFE添加量均为6 g/L时,所得的Ni-P-PTFE复合镀层PTFE含量较高,具有优良的力学和摩擦学性能,其磨损机制主要为粘着磨损,并伴随轻微的磨粒磨损.     

化学复合镀Ni-P/PTFE工艺研究

探讨了粒子悬浮量、镀液温度、搅拌速度、表面活性剂含量及pH值等工艺条件对Ni-P/PTFE复合镀层中PTFE粒子的含量影响。研究表明，在一定工艺条件下，当活性剂(FCE)含量达到1g/L时，可以获得粒子含量为48vol％的Ni-P/PTFE复合镀层。     

电泳-电沉积法制备超疏水Ni-PTFE复合镀层

通过电泳-电沉积法制备具有超疏水特性的金属基镍(Ni)-聚四氟乙烯(PTFE)复合镀层。在改善搅拌方式和优选表面活性剂添加量的基础上,重点分析了电流密度和镀液中PTFE微粒子含量对镀层润湿性的影响。结果表明:在镀液中的PTFE微粒子含量90 g/L、且每克PTFE(平均粒径0.2μm)辅助有65 mg的FC-134表面活性剂的条件下,能制备出具有超疏水与疏油特性的Ni-PTFE复合镀层。     

Ni-P-PTFE 化学复合镀工艺优化及镀层性能研究

目的研究表面活性剂FC4和PTFE添加量,对Ni-P-PTFE化学复合镀层质量和镀层中PTFE体积分数的影响规律以及对镀层的摩擦磨损性能的影响。方法改变镀液中FC4和PTFE添加量,获得不同的Ni-P-PTFE化学复合镀层,用扫描电子显微镜观察镀层形貌,用能谱仪并结合直方图方法测算镀层中PTFE的体积分数,研究镀层质量和镀层中PTFE的体积分数随镀液中FC4和PTFE添加量的变化规律,测试镀层的摩擦学性能。结果 Ni-P-PTFE复合镀工艺中FC4的用量为0.3 g/L时镀层表面质量最好,镀层中PTFE体积分数最大;PTFE体积分数为10%时Ni-P-PTFE复合镀层的磨损率最小。结论镀层中PTFE的体积分数随镀液中PTFE添加量的增加而增加,对镀层磨损率的减小存在最优值。     

柠檬酸含量对电镀RE-Ni-W-P-SiC复合镀层性能的影响

通过XRD、SEM、EDX等方法,分析了柠檬酸含量对电镀RE-Ni-W-P-SiC复合镀层性能以及结构的影响,并确定了柠檬酸在镀液中的最佳含量。试验结果表明:随着镀液中柠檬酸含量的增加,复合镀层的硬度先增大后减小,在150g/L时达最大值。柠檬酸含量的增加有利于镀层组织细致,但镀层厚度会减小。试验条件下获得的最佳柠檬酸含量为130~150g/L。     

高速电喷镀纳米复合镀层组织与性能研究

采用高速电喷镀工艺制备纳米Ni/PTFE复合镀层.研究了电流密度、镀液中纳米PTFE含量等工艺参数对镀层性能的影响.研究结果表明,提高电流密度可显著提高复合镀层的沉积速率、镀层与基体的结合强度以及镀层的耐腐蚀性;镀层与基体的结合强度随镀液中PTFE的加入量的改变而变化,当加入量为10ml/L时,镀层经30次热震试验后,镀层无明显剥落;Ni与纳米PTFE共沉积可显著改善镀层的酎腐蚀性能.     

铝合金微弧氧化陶瓷膜表面复合化学镀 Ni-P-SiC 的研究

采用复合化学镀方法在铝合金微弧氧化陶瓷膜表面制备了Ni-P-SiC复合镀层,研究了镀液中SiC浓度对复合镀层物相、显微组织、沉积速率的影响,并测试了复合涂层(陶瓷膜/复合镀层)的结合力。结果表明:Ni-P-SiC复合镀层为非晶态结构,与陶瓷膜的界面清晰,完全封闭了微弧氧化陶瓷膜表面的微孔;随着镀液中SiC含量的增加,复合镀层沉积速率降低,SiC共析量则是先快速增大,当含量达到16 g/L后就基本保持不变。     

稀土铈对化学镀复合镀 Ni-P-PTFE 镀层耐蚀性能的影响

为了进一步提高化学镀Ni-P-PTFE复合镀层的耐蚀性能,采用在化学镀液中添加稀土铈的方法在45号碳钢试片表面制备了稀土铈Ni-P-PTFE复合镀层。用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,并研究了稀土铈浓度对镀层中PTFE含量的影响,通过浸泡失重法分别研究了在3.5%NaCl和3.5%NaOH溶液中稀土铈浓度对镀层耐蚀性能的影响。结果表明:适量稀土铈的加入提高了镀层中PTFE的含量,降低了镀层的腐蚀速率,提高了复合镀层的耐蚀性能,在铈质量浓度为0.02 g/L时,在3.5%NaCl和3.5%NaOH溶液中镀层的腐蚀速率分别为0.402 mg/cm2和0.235 mg/cm2。     

Ni-P-PTFE镀层表面黏液形成菌的污垢特性

目的 研究Ni-P-PTFE镀层改性换热面对微生物污垢的抑制作用.方法 调整化学镀工艺,在换热器常用的低碳钢表面制备不同性能的复合镀层,获取镀层厚度、镀速和表面能等参数.对低碳钢和Ni-P-PTFE复合镀层进行微观形貌对比,并进行黏液形成菌污垢静置实验,测量菌悬液中的细菌数量变化及试样质量变化.分析复合镀层表面在黏液形成菌污垢实验前后的宏观和微观形貌,与低碳钢试样进行对比,研究复合镀层试样表面能和镀层表面污垢沉积的关联性.结果 Ni-P-PTFE复合镀层改变了换热面的表面性能,接触角明显增大,表面能由改性前的49.16 mJ/m2降低到7.54 mJ/m2.与低碳钢的静置结果 相比,悬挂复合镀层试样的菌悬液中黏液形成菌数量显著减少,复合镀层试样表面平均污垢沉积量减少到2.3 g/m2(低碳钢表面为12.1 g/m2).结论 Ni-P-PTFE镀层可以有效抑制黏液形成菌的生长,低表面能有效减少了微生物污垢的沉积,使其表现出良好的耐蚀性和抗垢性.     

热处理工艺对Ni-P-PTFE复合镀层组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、差热分析研究了热处理对Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)化学复合镀镀层组织的影响,并研究了镀层的磨损性能.结果表明,经400℃×1 h处理后,PTFE的挥发主要发生在镀层的表层,内部的PTFE含量变化很小;镀态条件下,镀层为非晶态,经400℃×1 h处理晶化后生成Ni相及Ni3P相.Ni-P-PTFE复合镀层的晶化起始温度和峰值温度都高于Ni-P镀层.Ni-P-PTFE复合镀层的激活能为235 kJ/mol,与Ni-P镀层的激活能差别不大.镀层摩擦系数在PTFE加入量为8 mL/L时最小,同时镀层磨损量最小;热处理后,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦系数.     

凹凸棒土-CeO2对舰船高温排烟管表面复合镀层组织和抗氧化性能的影响

目的 提高舰船高温排烟管表面的抗氧化性能.方法 采用电沉积和化学镀技术,在舰船高温排烟管用16Mn表面制备纳米复合镀层.通过抗高温氧化性试验,研究凹凸棒土、稀土氧化物CeO2对复合镀层抗氧化性能的影响,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对复合镀层的微观形貌、组织结构进行分析.结果 当镀液中纳米凹凸棒土颗粒的质量浓度小于1.5 g/L时,随凹凸棒土浓度的增加,复合镀层晶粒细化,镀层致密,且随着镀液中纳米CeO2颗粒浓度的增加,镀层表面平整、致密;当镀液中凹凸棒土的质量浓度为0.5 g/L时,氧化增重最小,复合镀层的抗氧化性最好;复合镀层的氧化增重随镀液中的CeO2浓度先降低后增加,当镀液中CeO2的质量浓度为1.5 g/L时,复合镀层的抗氧化性最好.结论 镀液中添加凹凸棒土和纳米CeO2对复合镀层氧化物形貌和抗氧化性产生了明显的影响.     

Effects of rare earth cerium addition on the synthesis and corrosion resistance of electroless Ni–PTFE–P coating

Electroless Ni–PTFE–P coatings have been successfully deposited on the surface of mild steel shaft from plating baths containing various concentrations of rare earth metal cerium (RE Ce). Surface morphology, Ce fraction, and thickness of the coatings were characterized by scanning electron microscope, inductively coupled plasma optical emission spectrometry, and reflection optical microscope, respectively. Salt spray test was used to determine the corrosion resistance of the coating. Results revealed that structure, compactness, and deposition rate of the Ni–PTFE–P coatings were increased significantly by addition of a small amount of RE Ce (10–20 ppm) to the plating bath. Electroless Ni–PTFE–P coating deposited from plating baths with 20 ppm Ce shows the highest corrosion resistance, owing to its high compactness and thickness. Deposition rate and corrosion resistance of the Ni–PTFE–P coating were deteriorated greatly as concentration of RE Ce in the plating baths exceeds 100 ppm.     

NiCl2 含量对电沉积 Ni-纳米 TiN 复合镀层过程的影响

目的针对氨基磺酸镍体系镀镍液,优化活化剂NiCl2的用量,提高Ni-纳米TiN复合镀层的性能。方法采用超声-脉冲电沉积工艺制备Ni-纳米Ti N复合镀层,研究NiCl2含量对镀液的电导率及复合镀层的厚度、显微硬度、表面微观形貌等的影响。结果镀液的电导率及复合镀层的厚度、显微硬度均随NiCl2含量的增加呈现先增大、后减小的变化趋势。当NiCl2的用量为30 g/L时,镀液的导电性能最佳,电导率值为61.3 m S/cm,复合镀层的厚度及显微硬度均达到最大值,分别为84μm和760HV,并且复合镀层表面平整光滑,晶粒尺寸最小。结论 NiCl2含量对镀液及复合镀层的性能有很大影响,适量的NiCl2可以防止阳极钝化,提高镀液的导电能力及沉积速率,使复合镀层的厚度增加,显微硬度提高,晶粒细化,微观形貌获得改善,性能提高。适宜的NiCl2用量为30 g/L。     

纳米WC/PTFE镍基复合电刷镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

针对单一纳米颗粒电刷镀镀层综合性能存在的不足,利用电刷镀技术在45钢基材上制备含纳米WC和PTFE的镍基复合镀层。采用扫描电子显微镜观察电刷镀复合镀层的表面形貌和显微结构,球盘式摩擦磨损试验机测试其干摩擦条件下摩擦磨损性能,在pH=4浓度为0.05mmol/L的硫酸溶液中进行耐腐蚀性试验。结果表明:在镀液中添加不同含量纳米粒子,可以不同程度填补粒子之间的空缺,使镀层表面平整、光滑;含纳米WC和PTFE镍基复合镀层的耐磨损和耐腐蚀性能强于纯镍基镀层和45钢基体,这是由于纳米粒子细晶强化和弥散强化所致;当含1.5g/L纳米WC与7g/L纳米PTFE乳液的复合镀层耐磨损性能最佳;含1g/L纳米WC与5g/L纳米PTFE复合镀层的耐腐蚀性能较纯镍基复合镀层提高一倍;45钢的磨损机制是粘着磨损,纯镍基镀层的磨损机制是剥层磨损,纳米WC/PTFE镍基复合镀层的磨损机制是磨粒磨损。