Ni-La2O3纳米复合镀层制备工艺研究

将La2O3纳米颗粒添加到氨基磺酸镍镀液中采用电沉积方法制备Ni-La2O3纳米复合镀层，研究了多种因素对复合镀层中La2O3含量的影响，分析了复合镀层的表面形貌和显微硬度。结果表明：试验条件下最佳工艺为电流密度2A／dm^2、镀液温度50℃、搅拌速度800r／min、镀液中La2O3含量30g／L；与纯镍镀层相比，复合镀层表面平整光滑、组织致密均匀；其显微硬度也高于纯镍镀层，并随着复合镀层中La2O3含量的增加而升高。     

纳米SiC/Ni复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

用电沉积方法在316L不锈钢表面制备了纯镍镀层和纳米SiC/Ni复合镀层,考察了电镀时间、SiC质量浓度、电流密度和镀液温度对复合镀层中纳米SiC含量的影响,表征了镀层的表面形貌和SiC纳米颗粒的尺寸;最后研究了镀层的摩擦磨损性能。结果表明:复合镀层中纳米SiC的含量随着电镀时间延长、电流密度增大、镀液温度升高以及SiC质量浓度的增大先升高后降低,且最佳工艺参数为电镀时间30min,SiC质量浓度20g·L-1,电流密度2A·dm-2,镀液温度60℃,镀液pH4.5,搅拌速度300r·min-1;与纯镍镀层相比,纳米SiC/Ni复合镀层的晶粒更细小,组织更致密,具有更好的摩擦磨损性能,摩擦因数降低了7%以上,磨损率降低了50%。     

电沉积制备纳米晶镍-钨-稀土合金镀层工艺及性能

采用电沉积技术制备了纳米晶镍-钨-稀土合金镀层,重点研究了其制备工艺及镀层性能,探讨了电流密度、电沉积时间、镀液中稀土含量、镀液pH值和镀液温度等因素对镀层沉积速率的影响;用SEM、XRD、EDS、阳极极化曲线等方法分析了镀层的表面形貌、结构、组成、耐蚀性和抗氧化性等。结果表明:合金镀层的最佳制备工艺条件为电流密度9.5 A·dm~(-2)、镀液pH值7、电沉积时间70 min、镀液温度50℃、镀液中NdCl_3添加量4.5 g·L~(-1)或镀液中Ce(SO_4)_2添加量3 g·L~(-1);添加稀土元素钕、铈后合金镀层表面颗粒排列致密、均匀,表面无裂纹,其抗高温氧化性和耐蚀性能与硬铬镀层比较相差较小。     

复合镀液中Al2O3掺杂量对Ni-P-Al2O3-PTFE复合镀层性能的影响

在复合镀液中添加不同含量的Al2 O3,采用化学镀方法制备Ni-P-Al2 O3-PTFE(聚四氟乙烯)复合镀层,研究了复合镀液中Al2 O3质量浓度(0～3.0 g·L-1)对复合镀层显微组织、硬度、耐磨性能的影响.结果表明:随着复合镀液中Al2 O3掺杂量的增加,化学镀Ni-P-Al2 O3-PTFE复合镀层中Al2 O3含量先升高后降低,Ni-P基质的结晶性先增强后减弱,硬度先升高后降低,磨损质量损失先减小后增加;当Al2 O3质量浓度为2.0 g·L-1时,Ni-P基质结晶性优良,Ni-P-Al2 O3-PTFE层与Ni-P过渡层结合良好,复合镀层中Al2 O3的含量最高,PTFE、Al2 O3粒子均匀弥散地镶嵌在Ni-P基质中,复合镀层的硬度最高,为7.6 GPa,磨损质量损失最低,复合镀层具有优异的耐磨性能.     

Ni-P-纳米SiC化学复合镀工艺的优化

用化学镀的方法制备了Ni-P-纳米SiC复合镀层,并采用正交试验方法研究了Ni-P-纳米SiC复合镀的工艺中颗粒含量、超声时间、搅拌转速对镀速和硬度的影响.结果表明:随着颗粒含量和转速的增加镀速先上升后下降;随着颗粒含量和超声时间的增加硬度先增大后减小;在此基础上确定了其最佳工艺参数为SiC含量2 g·L-1,超声时间30 min,搅拌转速200 r·Min-1,在此条件下复合镀层显微硬度为714.81 HV,镀速为10.2 mg/(cm2·h).     

Al2O3增强镍-磷-钨复合镀层的制备及性能

为了提高镍-磷-钨合金镀层性能,制备了Al2O3增强的镍-磷-钨复合镀层;探讨了镀液中Al2O3颗粒尺寸、搅拌方式、电流密度、镀液中Al2O3、Na2WO4的含量和pH值等对镀速、镀层中Al2O3的质量分数及镀层外观质量的影响;确定了复合电沉积最佳工艺条件;并对镀层的硬度、耐磨性能、抗高温氧化性能、耐腐蚀性能、表面形貌、相结构和化学成分等进行了测试.结果表明:在超声波振荡搅拌下,加入纳米Al2O3,控制电流密度为2A·cm-2,镀液中Al2O3和Na2WO4的含量分别为50g·L-1和6g·L-1,pH值为5.0时,镀速和镀层中的Al2O3质量分数最大,镀层质量最佳;加入微米和纳米Al2O3镀层的综合性能均高于未加入Al2O3的镀层.     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌、组织结构及性能研究

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,探讨了镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌的影响,用SEM、TEM和显微硬度仪对纳米复合电铸层的表面形貌、组织结构和显微硬度进行了分析。结果表明,镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对纳米复合电铸层表面形貌有较大程度的影响。纳米ZrO2颗粒细化了复合电铸层中基质金属的晶粒,使复合电铸层的表面光滑平整,组织均匀、致密,显微硬度大幅度提高。     

脉冲参数对Cu-Sn-PTFE镀层结构和摩擦学性能的影响

采用脉冲电沉积的方法,在焦磷酸盐电解液中制备Cu-Sn-PTFE复合镀层,研究电流密度、脉冲频率、占空比等对镀层组织结构、成分、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明,随电流密度和脉冲占空比的减小,复合镀层表面变得细腻,硬度逐渐增加;而随着脉冲频率的增大,镀层的摩擦因数有下降的趋势;复合镀层中的氟元素含量越高,镀层硬度越低,而镀层中的PTFE颗粒在摩擦过程中使得镀层具有优异的自润滑性能。在电流密度为2.5 A/dm~2、频率3 000 Hz、占空比60%的脉冲参数组合下,复合镀层的组织均匀,PTFE含量高,摩擦学性能也最优异。     

不同方式电沉积纳米TiN/Ni复合镀层的组织和耐磨损性能

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声-脉冲电沉积三种方式在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了复合镀层的组织、显微硬度以及镀层中TiN的含量,并对复合镀层的耐磨损性能进行了研究。结果表明:直流电沉积复合镀层的晶粒最粗大,超声-脉冲电沉积复合镀层的晶粒尺寸最细小;直流电沉积复合镀层、脉冲电沉积复合镀层和超声-脉冲电沉积复合镀层的显微硬度以及镀层中TiN的含量依次增大;超声-脉冲电沉积复合镀层具有最佳的耐磨损性能,其磨损量为直流电沉积复合镀层的46%,显微硬度为604.72HV,镀层中TiN的质量分数为2.27%。     

化学镀Ni-P-MoS2/Al2O3复合镀层制备及其性能

通过化学沉积法在MoS2颗粒表面形成一层氧化铝,采用化学复合镀覆的方法制备Ni-P-MoS2/Al2O3复合镀层。研究复合镀液中MoS2颗粒含量和搅拌速度对复合镀层显微硬度及摩擦磨损特性的影响,比较由MoS2改性方式和添加分散剂方式获得镀层的性能,分析复合镀层的横截面及表面形貌。结果表明:随着MoS2颗粒含量和搅拌速度增加,镀层显微硬度、摩擦因数、耐磨性均先减小后增大。与添加分散剂制备的Ni-P-MoS2复合镀层相比,改性颗粒获得的Ni-P-MoS2复合镀层的自润滑性、显微硬度、耐磨性均有所提高。     

电流作用方式对纳米TiN/Ni复合镀层组织与力学性能的影响

采用添加了纳米TiN的氨基磺酸镍系镀液,利用超声电沉积方法在45钢基体上制备了纳米TiN/Ni复合镀层,对比研究了直流、单脉冲、正负脉冲等3种电流作用方式对镀层表面形貌、纳米TiN含量及分布、界面结合力、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与直流电沉积相比,脉冲电沉积镀层的晶粒细小、表面平整、表面裂纹少、界面结合力高,且正负脉冲电沉积的界面结合力高于单脉冲电沉积的;脉冲电沉积更易沉积纳米TiN粒子,且正负脉冲电沉积TiN的沉积速率大于单脉冲的;正负脉冲电沉积镀层的显微硬度最高,摩擦磨损性能最佳,直流电沉积的最差。     

电泳-电沉积制备纳米Al_2O_3增强镍基复合镀层中纳米颗粒的分布状态

采用电泳-电沉积技术制备了纳米Al2O3增强镍基复合镀层,并采用扫描电镜及其附带能谱仪分析了镀层中纳米颗粒的分布状态,运用正交试验法研究了电泳液中纳米颗粒含量、电泳沉积电压、电泳沉积时间以及电沉积阴极电流密度等工艺参数对复合镀层中纳米颗粒分布均匀性的影响.结果表明:电泳液中纳米颗粒含量及电沉积阴极电流密度是影响镀层中纳米颗粒分布均匀性的主要因素,而电泳沉积电压和电泳沉积时间的影响相对较小;在电泳液中A12O3纳米颗粒含量为8 g·L-1、电沉积阴极电流密度为0.5 A·dm-2时,可制得纳米颗粒均匀分布的纳米复合镀层.     

铁-纳米ZrO2复合电镀层的组织与性能

采用氯化物低温镀铁工艺,选择纳米ZrO2作为第二相粒子,以不对称交流一直流电源电镀法制备了铁-纳米ZrO2复合镀层;研究了工艺参数对镀层组织结构和镀层硬度、耐磨性能的影响.结果表明:采用此方法可获得内应力小、致密的复合镀层,镀层为α-Fe体心立方结构;当镀液中ZrO2纳米粒子含量为30 g/L,pH值为1,搅拌转速为300 r/min,阴极电流密度为20 A/dm2,施镀温度为30～40℃时,ZrO2粒子在镀层中弥散分布,镀层的平均硬度值达到800 HV.镀铁层中复合适量的ZrO2纳米粒子,能有效地降低粘着磨损,提高镀层的耐磨性能.     

碳纳米管/镍复合镀层硬度研究

在瓦特镀镍溶液中加入碳纳米管,研究球磨处理、搅拌分散形式、分散剂对碳纳米管在镀液中均匀稳定分散的影响,采用恒电流电沉积工艺制备了碳纳米管／镍复合镀层。结果表明：碳纳米管球磨后加入到镀液中,并通过超声分散,可以得到稳定的复合电镀液;碳纳米管与镍能很好地共沉积。当阴极电流密度为2．5A／dm^2、镀液温度为45℃、碳纳米管加入量为0．8～1．2g／L时镀层显微硬度达到最大值。     

脉冲电铸镍-氧化钕纳米复合沉积层的工艺研究

电化学沉积层的制备是电铸技术的关键环节。本文采用脉冲电铸技术制备N i-Nd2O3纳米复合沉积层,考察了镀液中Nd2O3纳米颗粒添加量、平均电流密度、占空比、脉冲频率对纳米复合沉积层中Nd2O3含量及纳米复合沉积层显微硬度的影响,并对纳米复合沉积层的表面形貌进行了分析。结果表明,在镀液中Nd2O3纳米颗粒添加量20 g/L~30 g/L、脉冲平均电流密度2 A/dm2~4 A/dm2、占空比0.2~0.4和脉冲频率1000 Hz的条件下,可获得Nd2O3含量大的高硬度复合沉积层,并且沉积层表面平整、光滑,晶粒细小,组织均匀致密。     

Ni-P/n-MoS2复合镀层制备与摩擦学性能研究

以纳米MoS2颗粒为分散相,用化学复合镀的方法制备出Ni-P/n-MoS2复合镀层,并研究纳米MoS2颗粒在镀液中的添加量对镀层组织结构、显微硬度、纳米MoS2复合量和摩擦学性能的影响.结果发现:镀液中纳米二硫化钼的加入量为2.0 s/L时,得到的复合镀层中二硫化钼的分散效果最好,纳米MoS2复合量最大值为3.18%(质量分数),硬度最大值为HV653;磨损试验后,磨痕表面的二硫化钼质量分数最高可达7.8%,表明复合在镀层中的纳米二硫化钼在摩擦过程中被缓慢释放到表面,因而复合镀层表现出优异的自润滑和减磨性能.     

铝合金表面电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

针对铝合金表面的电镀特点,采用化学侵锌、预镀镍等预处理方法,在铝合金表面得到了表面光洁平整,内部质量优良,与铝合金基体结合紧密的Ni-SiC复合镀层。研究了镀液中SiC浓度、电流密度、搅拌速度、镀液pH值和镀液温度等电镀参数对复合镀层厚度、镀层中的SiC体积分数及镀层显微硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件的改变影响Ni-SiC复合镀层的共沉积速度与SiC粒子在镀层中的体积分数。当镀液SiC浓度为120g/L时,镀层中的SiC体积分数为8.5％,硬度为504.6HV,较纯铝(82.5HV)提高5倍,较纯镍(242.5.HV)提高l倍。     

喷射电沉积制备替代六价铬的三价铬镀层

在不同的电流密度下,采用硫酸体系的三价铬镀液,通过喷射电沉积法制备了纯C(rIII)镀层。温度为25℃,p H值为1.5。研究了电流密度对C(rIII)镀层的影响。结果表明,当电流密度为50 A/dm~2时,C(rIII)镀层硬度为731 HV,摩擦因数为0.14,磨痕宽度为0.55 mm。热处理温度为500℃以上时,镀层硬度急剧下降。低于500℃,镀层硬度呈现缓慢下滑的态势。此外,在C(rIII)镀层的表面上发现微裂纹。     

长碳纤维表面连续镀铜工艺的优化

采用焦磷酸盐镀铜工艺,利用自制的电镀装置对聚丙烯腈基长碳纤维进行连续镀铜改性,研究了镀液成分、电流密度、镀液温度与镀液pH等对镀层质量的影响规律,在此基础上对连续镀铜工艺进行了优化,并制得了性能较好的长碳纤维镀铜复合丝。结果表明:选择P_2O_7~(4-)与Cu~(2+)物质的量分数之比为7.0的镀液作为基础镀液,添加剂选择质量浓度为25g·L~(-1)的柠檬酸铵,在电流密度为2.0～2.5A·dm~(-2)、镀液温度约为40℃、镀液pH为8.2～8.8的电镀工艺条件下,制得的镀层完整,均匀致密,结合强度高,且长碳纤维镀铜复合丝的导电性能显著提高,解决了束状长碳纤维在连续镀铜工艺中易出现的"黑心"和"结块"问题。     

电流密度对摩擦喷射电沉积制备镍沉积层微观形貌及性能的影响

采用摩擦喷射电沉积系统制备了镍沉积层,用形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计等研究了镍沉积层的表面形貌、组织结构、晶粒平均尺寸和显微硬度随电流密度的变化。结果表明:硬质粒子能有效去除镍沉积层表面的吸附气泡和积瘤,获得表面较为平整光亮的沉积层;随着电流密度的增大,(111)、(200)和(220)晶面的择优取向度趋于一致,镍沉积层的表面粗糙度和晶粒平均尺寸先减小后增大,电流密度为80A.dm-2时表面粗糙度最小,电流密度为100A.dm-2时晶粒的平均尺寸最小,为9.67nm;显微硬度先增大后减小,当电流密度为80A.dm-2时最大。