新型表面处理技术——镍—聚四氟乙烯化学复合镀工艺

材料表面处理是一项能降低生产成本,提高零件使用寿命,以及能使材料具备某些特殊功能的技术,目前,主要有材料表面化学热处理、热喷涂、电镀、化学镀等。笔者研究的镍—聚四氟乙烯(Ni—PTFE)化学复合镀工艺是在表面化学镀镍—磷(Ni—P)合金工艺的基础上,复合进聚四氟乙烯微粒。聚四氟乙烯是一种化学稳定性和干润滑性俱佳的有机高分子材料,耐酸碱,摩擦系数和抗粘着性极低,而Ni—P化学镀的合金镀层,经热处理后硬度和耐磨性均得以提高。Ni—PTFE化学复合镀工艺则集中了以上两种工艺的优点。     

化学复合镀Ni-P-PTFE的研究

研究了化学复合镀 Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯 )工艺中表面活性剂、PTFE的用量及温度对Ni-P-PTFE镀层性能和镀速的影响。试验表明 :在化学镀 Ni-P合金的酸性镀液中 ,表面活性剂1 2 2 7(阳离子 )、JFC(非离子 )及 PTFE(微粉 )的用量分别为 4 .5m L·L- 1 ,6m L·L- 1 和 6～ 5g·L- 1 ,p H为 5.0 ,温度为 85～ 90°C时 ,可获得较佳性能的 Ni-P-PTFE镀层     

自润滑Ni-P-PTFE化学复合镀工艺及镀层性能

研究了Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)复合镀层的制备工艺,筛选出氟碳类阳离子表面活性剂FC4和非离子表面活性剂FC10,该混合表面活性剂使得粒子具有很好的分散性和悬浮性．在此基础上研究了不同PTFE含量对镀速及镀层性能的影响．结果表明,随着PTFE浓度提高,镀速下降,复合镀层中的粒子含量增加,镀层的硬度相应减小,其耐蚀性也有所下降．而PTFE粒子对Ni-P的晶化温度基本没有影响,摩擦磨损试验表明,该复合镀层与GCr15对磨其摩擦系数低至0．1,具有良好的自润滑效果,而且耐磨性也较Ni-P镀层好。     

Ni—P—PTFE复合镀层在制药设备上的应用研究

对化学复合镀镍磷聚四氟乙烯（Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ）的工艺进行了研究,讨论了表面活性剂、聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）、ｐＨ值与温度对镀层中ＰＴＦＥ的含量和镀速的影响,确定出复合镀Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ的最佳工艺。测定镀层的减摩性能、硬度、磨损率。首次将Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ应用于制药设备上,实验证明Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ镀层不仅有效减小制药过程中的碰撞摩擦,更能有效防止药粒与塑料隔板之间的静电作用。     

化学复合镀Ni—P—SiC合金的研究

研究了化学复合镀 Ni—P—SiC 合金镀液组成、工艺和镀层性能.研究的结果表明,镀液中 SiC 微粒含量为10～15g·l~(-1)时,可得到性能较好、具有很高硬度的复合镀层.     

Ni-P-MoS2与Ni-P-CaF2化学复合镀层自润滑性能的对比研究

为对比研究Ni—P—MoS2和Ni—P—CaF2两种化学复合镀层的自润滑性能,以45钢为基体,制备了Ni—P-MoS2和Ni-P-CaF2复合镀层并研究了镀层的施镀工艺,详细介绍了caF2、MoS2固体自润滑微粒镀前预处理技术,通过金相显微镜、x射线荧光仪对复合镀层的表面形貌和结构等性能进行了分析,在PLINT微动疲劳试验机上对复合镀层的自润滑性能进行了测定。结果表明：所述复合镀层的工艺配方能够可靠完成复合镀层的施镀,常温下,Ni-P-MoS2复合镀层具有优异的自润滑性能,且优于常温下的Ni—P—CaF2复合镀层。     

碳纳米管的制备及其在纳米复合镀层中的应用研究

利用化学气相沉积法制备碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs),分析了气源、催化剂及温度等因素对CNTs形貌和纯度的影响.利用化学复合镀技术制备了Ni P CNTs纳米复合镀层,并研究了镀层的摩擦性质及电化学性质.研究结果表明:与Ni P镀层相比,Ni P CNTs纳米复合镀层的耐磨性及耐腐蚀性均有较大程度的提高.     

复合稀土化学镀镍工艺及性能研究

研究了在复合稀土元素存在条件下,钢铁表面化学镀Ni P合金的工艺条件及镀层的耐腐蚀性能.结果表明,用最佳工艺镀得的镀层较厚,表面光亮、致密,耐腐蚀性能较好.     

复合电刷镀装置和工艺研究

研究了电刷镀多层复合镀层工艺的装置与技术条件 ,对电刷镀镀笔进行必要的改进 ,探索了利用改进的电刷镀技术制备性能优良的多层Ni Cr2 O3 、Ni SiC等复合镀层在工艺上的可行性 同时 ,还研究了多层复合镀层的强度、组织及显微硬度等性能 结果表明 ,多层复合镀层具有良好的结合强度 ,细小的结晶晶粒和较高的显微硬度 本研究的成果可用于修复磨损的机械零件和对零部件进行表面强化 ,因而具有理论和实际意义     

钢铁表面Cu—Sn—P／Ni—Sn—P合金复合镀层的结构和性能

钢铁表面浸镀Cu-Sn-P合金，得到金黄色仿金镀层．在金黄色镀层上化学镀法Ni—Sn—P合金，形成Cu-Sn-P／Ni-Sn-P合金复合镀层，确定了镀液的最佳组成和工艺，用盐水浸泡测定复合镀层的防腐蚀性，用SEM，XPS和AES谱分析镀层的表面形貌、组成、结构和性能．结果表明，合金复合镀层使钢铁耐腐蚀性得以改善，Cu—Sn—P镀层可表示为Cu—Sn—P／CuxOy／SnxOy；Ni—Sn—P镀层可表示为Ni—Sn—P／NixOy／SnxOy，各元素的相对原子百分浓度分别为Ni52．2％，O6．9％，Sn18．7％，P12．9％，Fe9．3％．     

电刷镀耐磨减摩复合镀层研究

采用电刷镀技术制备的ＮｉＣｏＺｒＯ２复合镀层具有耐磨损、抗高温氧化及镀层光亮致密的特点,ＮｉＣｏＭｏＳ２、ＮｉＣｏ石墨及ＮｉＣｏＰＴＦＥ复合镀层具有摩擦系数小,镀层致密光滑以及与其体金属结合强度高的特点初步分析了复合镀层的组织结构及其形貌特征     

用二硫化钼石墨填充聚四氟已烯摩擦学特性的研究

在干摩擦状态下,对用二硫化钼、石墨填充至聚四氟已烯中所组成的复合材料进行了摩擦磨损特性的研究.通过试验分析得知填料减磨的主要机理,是由于在摩擦表面上存在转移膜以及填料具有的自润滑特性,使得对磨时与纯聚四氟已烯相比摩擦系数降低、耐磨性提高     

Cu—4%Ti合金胞状反应的研究

利用透射电子显微镜对Ｃｕ－Ｔｉ合金较低温度时效的胞状反应进行了研究．结果表明，低温时效胞状反应经历了调幅分解、有序化等过渡过程．过饱和固溶体先通过调幅机理分解为贫、富溶质区，然后富溶质区发生有序化，形成亚稳有序相Ｃｕ４Ｔｉ（Ｄｌａ型），最后发生胞状反应，亚稳有序相转变为同成分的斜方晶系平衡相，基体贫化为极稀浓度固溶体．低温时效胞状组织或者由调幅组织直接析出形成，或者通过调幅组织中亚稳相的粗化和平衡相的重组来形成，后者不同于经典的胞状反应．     

Ni-P-PTFE 复合材料的摩擦学特性研究

研究了Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ复合材料的组成与摩擦学特性,结果表明,改变ＰＴＦＥ的添加量,可获得不同成分的Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ复合材料,与Ｎｉ－Ｐ合金相比,Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ复合材料保持基体的结构,硬度降低,磨耗量提高,但是摩擦系数显著降低,减摩性能增强,热处理后Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ复合材料的硬度和耐磨性能提高。     

超高分子量聚乙烯聚合材料的磨擦磨损性能

用MPV－200型磨擦磨损试验机和腐蚀磨损试验机,对MoS2、PTFE、石墨、玻璃纤维、碳纤维填充的超高分子量聚乙烯（UHMW－PE）塑料复合材料的磨擦磨损性能进行了较为系统的研究,结果表明：填充MoS2、PTFE、石墨可降低UHMW－PE的磨擦系数;而添加玻璃纤维则增大了UHMW－PE的磨擦系数;添加碳纤维对UHMW－PE的磨擦系数几乎无影响。同时,添加填料可使用UHMW－PE的耐磨性显著提高,其中石墨的减磨降磨效果最佳。重点研究了载荷、滑动速度对高分子量聚乙烯基体＋20％石墨复合材料的磨擦磨损性能的影响。     

Ni-P-PTFE复合镀膜摩擦磨损性能的研究

本文采用化学复合镀工艺在钛合金基体上共沉积Ni-P-PTFE复合镀膜,并和传统的Ni-P镀层进行了比对,研究这两种镀层及钛合金基体在相同条件下的摩擦磨损性能。实验结果表明,化学镀Ni-P镀层和化学复合镀Ni-P-PTFE镀膜都具有良好的耐磨和减摩性能,其中Ni-P-PTFE复合镀膜的效果更为明显,可将钛合金表面的摩擦系数降至0.13左右。     

激光熔覆原位合成TiC的Ni／TiC复合层显微组织与性能研究

利用5kW CO2激光器和同轴送粉的方法,在Q235钢基材表面原位合成强化相为TiC的Ni／TiC复合材料层。研究了不同Ni相对含量对熔覆层的显微组织形貌和相组成的影响,并进行了耐磨性试验。结果表明,熔覆层的物相构成为Ni和TiC,熔覆层耐磨性随Ni相对含量的减少而增大。     

等离子喷涂Ni60A/MoS_2复合润滑涂层摩擦学特性研究

在UMT-2微观磨损试验机上研究了等离子喷涂Ni60A/MoS2复合润滑涂层的摩擦学特性,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析.研究结果表明:随着MoS2含量的增加,摩擦因数显现先减小后增大的趋势,并在MoS2的质量分数为40%时达到最小值.随着载荷的增加磨损量明显增大,当载荷由80 N变化到120 N时,载荷对磨损的影响较为显著,120 N时的磨损量大约为80 N时的1.7倍左右,载荷对摩擦因数也有较大的影响,等离子喷涂涂层的主要磨损失效形式为磨粒磨损和粘着磨损.     

聚四氟已烯基复合材料摩擦磨损机理的研究

在干摩擦状态下研究了纯聚四氟已烯及加入稀土元素后的摩擦磨损特性。结果表明在ＰＴＦＥ中加入适量的稀土元素后能降低ＰＴＦＥ的摩擦系数和磨损２量,且不会在对偶件上造成划伤,经过分析得知,对磨时稀土元素的晶粒细化作用是降低磨损量的主要原因。