镍基纳米复合电镀的研究进展

纳米复合电镀是制备复合材料的一种新的方法,大大提高了材料的表面性能如耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性等,与其它金属基纳米复合镀层相比,镍基纳米复合镀层表现出了更加优异的性能,受到广大研究者的关注.本文介绍了国内外关于镍基纳米复合电镀的研究进展,包括复合电镀工艺和不溶性固体微粒的种类等方面,评述了不同功能性镍基纳米复合镀层和主要应用范围,并展望了镍基纳米复合电镀的发展趋势.     

镍—金刚石复合电镀的研究

研究耐磨性镍－金刚石复合镀层的共沉积过程，讨论镀液中金刚石微粒的悬浮量，镀液温度和阴极电流 对复合镀层中金刚石共沉积量的影响结果表明：选择适当的共沉积参数，可制备出金刚石微粒弥散较为均匀的耐磨复合镀层，镍－金刚石共沉积机理符合Ｇｕｇｌｉｅｌｍｉ的两步吸附模型，其速度控制步骤为强吸附步骤。     

纳米碳化硅-镍复合电镀的研究

采用复合电镀技术在铜基上制备了高硬度、高耐磨的Ni-SiC纳米镀层。研究了阴极电流密度、镀液pH、温度以及搅拌速度对复合沉积层的显微硬度和共沉积速率的影响,同时优化了各工艺参数,并对Ni-SiC纳米复合镀层进行了表面形貌和能谱分析。实验结果表明,Ni-SiC纳米复合电镀层表面平整光滑,显微组织均匀、致密,其显微硬度也较纯镍镀层有显著提高。     

电沉积镍-磷-纳米金刚石纳米复合镀层性能研究

利用电沉积法制备了镍-磷复合镀层和镍-磷-纳米金刚石纳米复合镀层,对镀层的结构和形貌进行了表征,研究了热处理温度对复合镀层硬度、摩擦性能的影响．研究发现,与电沉积Ni-P合金镀层相比,镍-磷-纳米金刚石复合镀层具有较高的酎磨性和较低的摩擦系数,硬化峰值出现在673K左右．另外,对纳米复合镀层性能改善的机理进行了讨论．     

镍-纳米Al2O3复合电镀的工艺研究

文章研究了镍-纳米氧化铝复合电镀的配方和工艺条件,考察了纳米微粒的用量、分散剂、分散方法、pH、电流密度、施镀条件等因素对施镀工艺和镀层外观的影响.通过正交设计法获得最佳工艺条件为:pH＝4.5,t=60℃,电流密度J≈3.2 A/dm2.     

镍—纳米A12O3复合电镀的工艺研究

文章研究了镍—纳米氧化铝复合电镀的配方和工艺条件，考察了纳米微粒的用量、分散剂、分散方法、pH、电流密度、施镀条件等因素对施镀工艺和镀层外观的影响。通过正交设计法获得最佳工艺条件为：pH＝4．5，t＝60℃，电流密度J≈3.2A/dm^2。     

镍—碳化硅复合电镀的研究

报道了瓦特型镍－碳化硅复合电沉积过程，研究了ＳｉＣ微粒的表面活性剂处理，粒子浓度阴极电流密度，搅拌和ｐＨ值等因素对镀层硬度和耐磨性的影响。结果表明，在最佳的工艺条件下，可制备出性能优良的复合镀层（９％～１０％ＳｉＣ含量）其硬度是纯Ｎｉ的４～５倍，耐磨性是纯Ｎｉ的５～６倍。     

复合电镀包埋法制备纳米颗粒材料透射电镜试样

提出了一种方便实用的制备较大纳米颗粒材料透射电子显微镜(TEM)试样的方法.系统研究了电流密度和电镀时间对复合镀层的影响.通过TEM对该法制得的试样进行观察,可以得到清晰的高分辨透射电子显微像.结果表明,实验所用的钛酸锶钡纳米颗粒的生长机理是由无定形物向晶体转变的过程.运用复合电镀工艺制备TEM试样为较大的纳米材料的TEM表征提供了有效的途径.     

Ni-TiO2纳米复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出了Ni-TiO2纳米复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响,并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,NI-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率,极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

镍－碳化硅复合电镀的研究

报道了瓦特型镍－碳化硅复合电沉积过程，研究了ＳｉＣ微粒的表面活性剂处理、粒子浓度、阴极电流密度、搅拌和ｐＨ值等因素对镀层硬度和耐磨性的影响．结果表明：在最佳的工艺条件下，可制备出性能优良的复合镀层（９％～１０％ＳｉＣ含量），其硬度是纯Ｎｉ的４～５倍，耐磨性是纯Ｎｉ的５～６倍．     

表面磨粒群螺旋排布电镀锯丝制造的实验研究

为了获得高性能的电镀金刚石锯丝,实验研究了悬砂法制备表面磨粒群螺旋排布锯丝的电镀工艺,分析了预镀阴极电流、上砂阴极电流密度与上砂时间对锯丝复合镀层外观质量与锯丝表面磨粒分布情况的影响规律,并采用试制锯丝进行了锯切实验。研究结果表明,镀底层的阴极电流密度为5.0A/dm2时,镀层与钢丝基体表面有着良好的结合强度;上砂阶段采用阴极电流密度为5.0A/dm2,其电镀时间为7~8min,可得到良好的镀层和磨粒分布效果。钢丝基体预镀前在表面绕绝缘线,合理地选择工艺参数可以获得磨粒群在钢丝基体表面螺旋排布的基本结构,试制的新型锯丝在锯切中具有良好的容屑与排屑效果。     

微膨胀钢管混凝土膨胀性能与极限承载力试验研究

以膨胀剂掺量为参数,对微膨胀钢管混凝土试件进行膨胀性能和极限承载力的试验研究.试验结果表明,混凝土由于膨胀剂的加入,补偿收缩效果明显,能够产生自应力防止脱空现象的发生;同时在钢管的紧箍力下,核心混凝土处于3向受压状态,能与钢管协同工作,从而提高钢管混凝土构件的极限承载力.通过对理论计算值和试验实测值的比较,钢管膨胀混凝土承载力不宜用钢管混凝土承载力公式进行计算,容易造成材料浪费.     

钢纤维混凝土局部受压试验研究

通过试验研究 ,给出钢纤维混凝土局部受压时的钢纤维影响系数 βl。     

磨料射流钢管表面预处理系统的试验研究

介绍了前混合磨料射流钢管表面预处理系统，用该系统对钢管进行了清理试验，结果表明该系统可对不同直径的管件进行预处理，其效率可达10m2／h。     

16MnR钢制内压短圆筒承载特性的试验研究

对16MnR钢制薄壁内压短圆筒的承载特性进行试验研究,建立计算薄壁短圆筒屈服和爆破强度的经验公式。得到区分内压长、短圆筒的临界长度计算公式。研究表明:标准椭圆封头和碟形封头可提高16MnR钢制薄壁内压短圆筒的屈服和爆破强度;标准椭圆封头对薄壁短圆筒屈服和爆破强度的加强作用和范围比碟形封头的大和广。     

有机玻璃与不锈钢连接节点承载性能试验研究

为了得到满足江门中微子探测器结构使用要求的连接节点,设计了一种有机玻璃与不锈钢的连接方式,根据不锈钢紧固件形式的不同,加工了3个节点试件.通过试验考察了节点试件的极限承载力及其在长期荷载作用下的受力性能,并利用ABAQUS有限元软件对节点试件进行建模分析.结果表明:有机玻璃在长期受力时会发生明显的蠕变,节点试件在极限荷载作用下为脆性破坏;节点试件的极限承载力都能达到设计荷载的2倍以上;有机玻璃上测点的最大应力为8.467 M Pa.节点试件的加工过程中应避免不锈钢与有机玻璃的共同聚合,防止因变形差异而产生的初始缺陷,并且应满足温度和光照的要求.     

钢加强环钢管混凝土梁柱节点试验研究

钢管混凝土柱结构在高层建筑中应用越来越广泛,其节点的形式也多种多样。介绍了4个钢加强环钢管混凝土柱节点的模型试验,其中边节点1个,中间节点3个,详细介绍了试验方案的设计、试件的制作、加荷方式、试件的裂缝发展情况及破坏形态等试验结果,了解节点的承裁能力和传力机理,主要的试验结果为柱节点的设计提供了依据。     

落地式钢筒仓卸料的模型试验研究

进行了落地式钢筒仓模型的卸料试验,通过改变卸料口的直径和位置研究了8种不同卸料状况下仓壁应变随时间的变化情况.采用全站仪较精确地测定了钢筒仓模型的几何形状,确定了钢筒仓模型的初始缺陷,证明了初始缺陷对钢筒仓模型应变具有较大的影响.通过对各种卸料状况下仓壁应变随时间变化的比较分析表明,卸料口的大小以及卸料口的偏心位置对于不同位置处仓壁的应变具有不同的影响,在0.8倍筒仓直径至1.6倍筒仓直径的高度范围内仓壁应变随时间变化比较剧烈,在偏心卸料时靠近卸料口位置的仓壁应变变化比较剧烈,仓壁动态应变的最大变化量约为静态应变的3-4倍.试验研究表明在实际工程中应充分考虑偏心卸料对仓壁受力性能带来的巨大影响.     

外包钢管加固钢筋混凝土柱承载力试验研究

对利用外包钢管加固的钢筋混凝土柱承载力进行试验研究,测定了不同加固方法对其承载力的影响。试验和理论结果表明,外包钢管加固钢筋混凝土柱能够充分利用两种组成材料的受力性能,在截面面积增大不多的情况下大幅提高柱的承载能力。并提出其轴心受压和偏心受压的承载力经验公式。研究成果可为工程应用提供参考。     

波形钢腹板预弯工形梁的试验研究

对新型结构波形钢腹板预弯工形梁的制作工艺和承载性能开展了探索性研究.通过制作缩尺试验梁,着重分析了波形钢腹板钢梁在预弯力作用下的挠度和反弹后一期混凝土的压应力,并采用静载试验测试了对称集中荷载作用下的梁体变形、开裂弯矩、破坏形态和极限承载力等.试验结果表明,在预弯力作用下波形钢腹板具有良好的稳定性.释放预弯力后波形钢腹板钢梁能够有效地将预应力施加在一期混凝土上,跨中下缘混凝土的压应力为12.9 MPa.试验梁具有良好的抗弯刚度、延性和抗裂性能,其开裂荷载约为极限承载力的47%.理论与实测结果表明,波形钢腹板预弯工形梁的竖向剪切挠度占总挠度的22.4%,在计算挠度时需考虑剪切变形的影响.