三价铬电沉积非晶态Fe-Ni-Cr合金的研究

研究了一种电镀液性能优良、重现性好且利于环保的非晶态Fe-Ni-Cr合金电沉积新技术，采用此技术获得的非晶态Fe-Ni-Cr合金中Fe、Ni和Cr的质量分数分别为45％－55％，33％－37％和9％－23％。利用正交试验法对电镀液的配方和工艺参数进行了优化，采用优化的方法于室温下电沉积20min可得到Fe、Ni和Cr质量分数分别为54.4%,33.9%和11.7%的镜面非晶态Fe-Ni-Cr合金镀层，镀层厚度达11.3μm、维氏硬度达560左右。分别采用等离子发射光谱（ICP－AES）、X－射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）和X－射线荧光分析等方法对非晶态Fe-Ni-Cr合金镀层的组成、结构、性能、厚度及其影响因素了检测分析。实验结果表明，镀液组分对合金镀层成分有较明显的影响，而电沉积操作条件则对合金镀层物理性能的影响较为明显。只有当电镀液中含有稳定剂H－W时电沉积所得合金镀层中才有Cr存在，且由于稳定剂H－W与添加剂的共同作用，导致所得Fe-Ni-Cr合金镀层具有非晶态结构。     

组合超声场下电沉积Ni-Nd2O3纳米复合镀层的摩擦磨损性能

在组合超声场下利用电沉积方法制备了Ni-Nd2O3纳米复合镀层,利用扫描电镜分析了复合镀层微观形貌和纳米颗粒含量,测试了复合镀层显微硬度,并考察了复合镀层的摩擦学性能和磨损机理。研究结果表明:组合超声对Ni-Nd2O3纳米复合镀层微观组织、颗粒含量、显微硬度和耐磨性均有影响;与无超声和单一超声相比,在组合超声空化效应和协同效应的影响下,复合镀层晶粒得到进一步细化,组织致密性得到提高,纳米颗粒含量和显微硬度得到提升;组合超声作用下制备的Ni-Nd2O3纳米复合镀层摩擦因数小、磨损率低,表现出优良摩擦学性能。     

电沉积Cr/ZrO_2复合镀层的结构和摩擦性能

采用复合电沉积工艺制备Cr/ZrO2纳米复合镀层,分别用扫描电子显微镜(SEM)、扫描电子显微镜附带能谱仪(EDS)、X线衍射(XRD)等技术较系统地研究了Cr/ZrO2纳米复合镀层的表面形貌、成分、结构和耐磨性。研究结果表明:复合镀层的中ZrO2的复合量质量分数为1.47%,在ZrO2纳米粒子的弥散强化作用下,Cr/ZrO2复合镀层无裂纹,组织致密,结构呈现明显的非晶态特征;在干摩擦条件下,纳米Cr/ZrO2复合镀层的摩擦性能明显优于3价铬镀层的摩擦性能;纳米Cr/ZrO2复合镀层的磨损主要表现为疲劳磨损特征,而3价铬镀层的磨损机制为磨料磨损。     

电沉积法制备多功能复合材料研究动态与发展趋势

综述了近年来国内外在复合电沉积制备多功能复合材料方面的研究动态与发展趋势;重点探讨了多元复合电沉积、多元脉冲复合电沉积、脉冲喷射电沉积、纳米复合电沉积以及功能梯度材料的复合电沉积等方面的研究现状和发展趋势。结果表明：这五类复合材料镀层的性能比传统的单金属镀层、合金镀层及其复合镀层更加优异,在今后的发展中将有更广阔的应用前景。     

45#钢表面Ni-P-nano-SiC复合化学镀层的制备

在优化设计的化学镀基础镀液中通过添加不同含量的纳米SiC颗粒,研究在45#钢表面制备具有纳米SiC颗粒增强的复合镀层及形成机理.利用SEM,XRD和显微硬度计等方法对实验样品的组织结构、形貌、显微硬度及其镀层形成机理进行了研究,结果表明:实验制备的Ni-P,Ni-P-SiC镀层镀态时硬度分别为572 HV,649 HV,热处理后其表面硬度在400℃时达到最大值1 045 HV和1 341 HV.纳米SiC颗粒在镀液中不参与化学反应,只是与化学反应所产生的Ni和P共同沉积在镀层中起到了复合强化的作用.Ni-P-nano-SiC镀层的生长机理是按层状方式生长,生长方向垂直于钢基体表面.纳米SiC提...     

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．     

三价铬镀液中电沉积纳米晶体Fe-Ni-Cr合金箔

在氯化物—硫酸盐镀液体系中,以柠檬酸为络合剂,通过电沉积的方法获得厚度约为30μm的Fe-Ni-Cr合金箔。研究了电流密度、温度、pH值以及镀液中三氯化铬和柠檬酸含量对Fe-Ni-Cr合金箔成分的影响。确定了最佳工艺条件,即电流密度为10~20 A/dm2,pH值为1.60~2.70,温度为20~30℃。采用能量损失谱测定镀层成分,采用X射线衍射和扫描电镜分别测定镀层的晶体结构和表面形貌。研究结果表明,电沉积得到的合金箔成分为31.13%~54.24%Fe,44.64%~65.36%Ni,1.11%~3.52%Cr,镀层表面光亮平滑,抗拉强度为900.2~996.0 MPa,电阻率为61.3~95.4μΩ.cm;Fe-Ni-Cr合金箔的晶粒尺寸小于10 nm,为纳米晶体结构,具有良好的韧性和耐腐蚀性。     

LC4表面纳米SiC和PTFE双颗粒复合阳极氧化膜的制备

以250g/L硫酸+15g/L草酸为基础电解液,通过添加2g/L表面改性的纳米SiC颗粒和15ml/LPTFE乳液,组成双颗粒复合阳极氧化电解液,利用脉冲电源在LC4铝合金表面制备双颗粒复合的阳极氧化膜.结果表明:在脉冲电源频率80Hz、占空比80%、电流密度3A/dm2、温度0℃、氧化时间40min等条件下,在LC4铝合金表面成功制备出厚度为20μm,硬度为4340MPa的双颗粒复合的Al2O3-SiC-PTFE阳极氧化膜;复合氧化膜结构中存在着大量的微米级的孔隙缺陷为复合沉积双颗粒提供了复合场所,形成了具有纳米SiC颗粒增强膜的硬度和PTFE颗粒增强膜的自润滑性能的双颗粒复合氧化膜.     

非平衡磁控溅射掺Cr类石墨镀层的结构分析

采用非平衡磁控溅射离子镀技术,通过调节Cr靶的溅射功率,在单晶硅基片上沉积制备了一系列不同Cr含量的类石墨(Cr-GLC)镀层样品.利用Raman光谱仪、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子电镜(TEM)、显微硬度计分析了Cr-GLC的微观结构和显微硬度.结果表明,利用非平衡磁控溅射得到的Cr-GLC镀层,随Cr含量的增高,硬度逐渐降低并趋于稳定.当Cr含量小于4%时,Cr只以单质非晶态分布于非晶GLC中,Cr的掺杂降低了内应力;当Cr含量超过4%后,还有CrCx纳米晶存在于非晶态的GLC中;镀层由C、Cr和CrCx纳米晶粒组成非晶结构.     

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.     

超声波对电沉积Ni-Al_2O_3复合镀层的影响

采用超声-电沉积方式制备Ni-Al2O3复合镀层.并利用硬度仪、扫描电子显微镜(SEM)等研究超声波对镀层性能的影响.结果表明,最佳工艺为超声波频率f=19 kHz,超声波功率P=160 W;电流密度4 A/dm2,镀液中Al2O3颗粒浓度30 g/L,镀液pH值4.5,温度40℃.适当超声波作用下电沉积获得的复合镀层致密、平整,Al2O3颗粒在镀层中的分布状况有较大程度的改善.     

NiCo/纳米SiO2复合镀层的耐腐蚀及其摩擦学性能研究

采用电沉积法在铜基底上沉积了NiCo/纳米SiO2复合镀层和NiCo合金镀层,用扫描电子显微镜、CHI660A电化学工作站及UMT-2M摩擦磨损测试机考查了镀层的表面形貌、磨损形貌、耐腐蚀性能及摩擦学性能.结果表明,纳米SiO2颗粒的加入抑制了NiCo晶体的增长,使得镀层中NiCo颗粒明显得到细化,镀层更加均匀致密;在相同的腐蚀和摩擦条件下,纳米复合镀层的耐蚀性、耐磨性能明显高于NiCo合金镀层;随着镀液中纳米颗粒悬浮量的增加,复合镀层的摩擦系数先降低后增大,当镀液中SiO2纳米颗粒含量为5 g/L时复合镀层的摩擦系数最小.     

镁合金表面脉冲电沉积Zn过渡层的研究

采用电沉积方法在镁合金表面制备了一种环境友好型Zn过渡层.利用SEM、XRD研究了直流和脉冲电沉积方式对Zn过渡层形貌及微观结构的影响,采用电化学方法研究了Zn过渡层的耐蚀性.结果表明,Zn过渡层在镁合金表面电沉积Sn-Ni合金过程中是必不可少的.在相同的厚度下,脉冲电沉积方式的应用更有利于制备平整致密、无孔且耐蚀性高的Zn过渡层.只有以脉冲Zn为过渡层才能获得良好的后续Sn-Ni合金镀层.     

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.     

电沉积因瓦合金镀层成分的影响因素

采用电沉积方法在硫酸盐体系中制得了Fe-Ni合金镀层.研究了Fe2 与Ni2 的摩尔比、氯化亚铈浓度、抗坏血酸浓度、镀液温度、pH、阴极电流密度和电沉积时间对镀层铁含量的影响规律,确定了适宜电沉积因瓦合金的最佳工艺条件,并采用EDS,XRD和TEM对所得镀层进行了分析.验证性实验结果表明,制备的镀层具有与因瓦合金相似的成分,其Fe和Ni质量分数分别为61.8%～62.1%和37.9%～38.1%,它是由单一的纳米晶?固溶体组成.     

Cr／C复合镀层的制备及其力学性能研究

采用磁控溅射技术,以溅射石墨靶为C元素主要来源的方法制备了不同碳含量的Cr/C复合镀层.研究了碳含量对镀层相结构及元素存在状态的影响,并考察了碳含量变化后镀层硬度,韧性,结合强度等力学参量的变化.结果表明:该方法制备的Cr/C镀层中碳化物相主要是Cr3C2.随着碳含量的增加,镀层由晶态向非晶态结构过渡;镀层中的碳化物相也相应减少;镀层的硬度则随之而上升,韧性则下降.碳含量为75.08%的镀层结合强度最差.碳含量为42.37%,51.93%表现出较好的综合力学性能.     

电沉积法制备镍-纳米碳复合镀层及其工艺

该文讨论了镍-纳米碳复合共沉积中纳米碳含量、温度、电流密度、表面活性剂、搅拌等因素对纳米碳微粒共沉积量的影响．总结了镍-纳米碳复合镀层的制备方法，并对镍-纳米碳的共沉积机理作了探讨．     

Ni-SiC复合镀层的制备及耐蚀性研究

用电沉积法在碳钢表面制备Ni-SiC复合镀层.考察镀液中SiC的质量浓度,阴极电流密度,施镀温度和搅拌速度等工艺参数对复合镀层耐蚀性的影响,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站分别对镀层的表观形貌、组成和耐蚀性进行测定.结果表明,复合镀层的表面平整致密,由金属Ni和SiC颗粒组成;对比碳钢基体和镍镀层,复合镀层的耐蚀性能最佳.     

工艺参数对Ni-SiC纳米复合镀层沉积速率的影响

用电沉积的方法在铜表面制备了Ni-SiC纳米复合镀层,研究了不同的工艺参数,包括阴极电流密度、镀液中纳米SiC悬浮量、镀液pH值、镀液温度和搅拌速度对复合镀层的沉积速率的影响。结果表明:在实验电流范围内,镀层的沉积速率随着阴极电流密度的增大呈线性上升的趋势;随着镀液中纳米颗粒悬浮量、镀液pH值及搅拌速度的增大而增大,当达到一定值时,又开始下降;随着镀液温度升高,逐步降低。最佳参数为:不烧焦镀层前提下的最大电流,纳米颗粒体积质量为5 g/L,pH值3.5～4.0,温度30℃,搅拌速度为中高速。     

搅拌方式对Ni-TiN复合镀层影响的研究

采用机械搅拌和超声波搅拌的电镀方法,在45钢基体上制备Ni-TiN复合镀层。利用原子吸收分光光度计(AAS)、扫描电镜(SEM)及摩擦磨损试验机对复合镀层的TiN粒子复合量、显微组织及其耐磨性能进行研究。结果表明,超声波搅拌-电沉积制备的Ni-TiN复合镀层,其TiN微粒的复合量最大值为10.7wt%,而机械搅拌-电沉积制得的Ni-TiN复合镀层,其TiN微粒的复合量最大值为8.8wt%。采用机械搅拌时,Ni-TiN复合镀层表面有大量粒径较大的颗粒出现,其平均粒径在3μm;而采用超声波搅拌时,Ni-TiN复合镀层表面颗粒相对较小,约为1μm。摩擦磨损试验表明,超声波搅拌-电沉积Ni-TiN复合镀层的磨损程度较小,而机械搅拌-电沉积Ni-TiN复合镀层的磨损程度则较为严重。