纳米化学复合镀层论文-史丽萍,赵世海

纳米化学复合镀层论文-史丽萍,赵世海

导读:本文包含了纳米化学复合镀层论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Ni-P合金,纳米化学复合镀层,纳米粒子,化学镀

纳米化学复合镀层论文文献综述

史丽萍,赵世海[1](2014)在《Ni-P基纳米化学复合镀层的研究进展》一文中研究指出对近年来Ni-P基纳米化学复合镀层的发展情况进行综述,总结了纳米复合镀沉积机理及数学模型。重点概述了纳米粒子的分散状态、纳米粒子的添加量、镀液的p H叁种影响因素,分析了纳米复合镀层的耐磨性和耐腐蚀性的研究现状,其中包含了激光表面改性技术对镀层的强化作用;最后对纳米复合镀层的发展趋势进行展望。(本文来源于《电镀与精饰》期刊2014年11期)

胡佳[2](2014)在《铝合金表面Ni-Co-P叁元合金纳米化学复合镀层的制备与性能研究》一文中研究指出铝及铝合金性能优良,应用广泛,但其硬度低、耐磨性差、易发生磨损腐蚀的缺点也越来越突出。采用化学复合镀工艺可显着提高其性能。但目前复合镀层的基质大多选用Ni-P二元合金;且存在纳米微粒在镀液中的分散效果不好;微粒尺寸、微粒种类对镀层性能影响的研究相对较少等问题。为此,本文在铝合金表面开展了以Ni-Co-P叁元合金为镀层基底,Al2O3、Si3N4、SiC为增强颗粒的复合镀层的化学法制备研究,通过叁步超声法优化了纳米微粒在镀液中的分散效果,成功制备了Ni-Co-P/Al2O3、Ni-Co-P/Si3N4、Ni-Co-P/SiC纳米复合镀层。采用SEM、EDS、XRD、自动划痕仪、维氏硬度计、高速往返磨损试验机、电化学工作站等设备,对镀层的表面形貌、成分、微观结构、结合力、硬度、耐磨性和耐蚀性进行了检测,获得了镀液中微粒浓度、热处理温度、微粒尺寸和微粒种类对镀层结构和性能的影响规律和机理。得出的主要结论如下:①制备了Al2O3微粒粒径为60nm、镀液浓度分别为6、9、12、15g/l的Ni-Co-P/Al2O3纳米化学复合镀层。发现:镀层为胞状结构,当Al2O3浓度超过12g/l时,微粒有明显的团聚。随镀液中Al2O3浓度增加,镀速、镀层中Al2O3含量、硬度、摩擦系数、耐蚀性均先增加后降低,前四个指标在浓度为12g/l时达到最大值,但9g/l时耐蚀性最好。微粒浓度在12g/l及以下时,耐磨性随微粒浓度增加而增加。微粒浓度为15g/l时,摩擦距离超过600m后,镀层磨损性能低于其它颗粒浓度得到的复合镀层。②制备了Si3N4粒径为20nm、浓度为12g/l的Ni-Co-P/Si3N4纳米化学复合镀层,对镀层进行了不同温度(200、300、400、500℃)的热处理。发现:300℃及以上温度热处理时,胞状结构明显增大,镀层与基体的结合力增强。200-400℃热处理,镀层各元素含量没有明显变化,但500℃热处理后,镀层表面发生氧化。热处理促使镀层晶化,并且产生Ni3P相等磷和镍的化合物,导致400℃及以下热处理时,Ni-Co-P以及Ni-Co-P/Si3N4镀层的硬度随着热处理温度升高而明显增加,500℃热处理后硬度下降,但Ni-Co-P下降幅度更大。复合镀层耐磨性随热处理温度的变化趋势与硬度相似,都是400℃达到最大。200℃热处理后的镀层耐腐蚀性提高,但继续升温到300-400℃,耐蚀性下降,500℃热处理后耐蚀性有所回升。③制备了SiC浓度为12g/l、粒径分别为40、200、800nm的Ni-Co-P/SiC化学复合镀层。发现:叁种镀层表面均为胞状结构,粒径对镀层厚度没有明显影响;40nm微粒的复合镀层,表面有团聚现象,200和800nm微粒增强的复合镀层,表面有明显孔隙。微粒尺寸越小,虽然微粒沉积百分量有所减少,但镀层中数量密度更大,使得镀层晶粒更细,硬度和耐磨性越好。200nm增强的复合镀层平均摩擦系数最低。800nm增强的复合镀层,在摩擦后期,微粒容易脱落,造成剧烈磨损。沉积越细微粒的镀层,更加致密,耐蚀性越好。④用粒径为800nm的Al2O3、Si3N4、SiC在颗粒浓度为12g/l的条件下,制备了Ni-Co-P/Al2O3、Ni-Co-P/Si3N4、Ni-Co-P/SiC叁种化学复合镀层(分别标记为NAL、NSN、NSC)。发现:NAL的微粒团聚现象较为严重,叁种镀层的P含量变化较明显;镀层中微粒百分含量排序为:NSN>NAL>NSC,微粒数量密度排序为:NSC>NAL>NSN。叁种镀层都有相同的Ni晶主峰,但晶粒大小不同,晶粒大小与耐蚀性排序均为:NAL>NSN>NSC。镀层的硬度排序均为:NSC>NSN>NAL。SiC的耐磨性最好,摩擦系数最低,耐磨性和摩擦系数的排序分别为:耐磨性NSC>NAL>NSN;摩擦系数NAL>NSN>NSC。上述研究结果,较好地说明了镀液中微粒浓度、热处理温度、微粒尺寸、微粒种类对化学复合镀层结构和性能的影响规律,为进一步优化化学复合镀工艺、提升复合镀性能、推广其产业化应用具有重要的科学价值和指导意义。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-04-01)

谭利华[3](2013)在《黄铜Ni-P-SiC纳米化学复合镀层工艺及其机理的研究》一文中研究指出化学镀Ni-P合金镀层具有高硬度、耐磨、耐蚀、可焊性及磁屏蔽性好等优点,在实际中得到了广泛的应用。目前化学镀Ni-P合金工艺大都在高温条件(85~95℃)下进行,存在能耗高、操作环境恶劣、镀液稳定性差等问题。为了克服传统高温化学镀Ni-P合金工艺存在的问题,进一步提高Ni-P合金镀层的性能,本文采用酸性体系,在中温(70℃)条件下,以硫酸镍为主盐,次磷酸钠为还原剂,乳酸和冰乙酸为复合络合剂,硫酸铵为加速剂,纳米SiC为第二相颗粒,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,利用XRD、SEM、显微硬度计、电化学工作站以及摩擦试验机等对中温条件下黄铜Ni-P-SiC纳米化学复合镀层的物相组成、表面形貌、镀层性能及其沉积过程进行了研究。研究结果表明,镍离子与次磷酸钠离子摩尔比、复合络合剂浓度、加速剂浓度、纳米SiC颗粒的分散性等因素均会对Ni-P-SiC纳米化学复合镀层的表面形貌、沉积速率及镀层性能产生影响,其中以复合络合剂的影响最为显着。在中温条件下,当硫酸镍为25g/L,镍离子与次磷酸钠离子摩尔比为0.4,乳酸为7.5 mL/L,冰乙酸为13.0 mL/L,硫酸铵为10g/L,乙酸钠为20g/L,SiC为5g/L,SDBS为40mg/L,镀液pH值为5.3,机械搅拌速度为250r/min时,可以在黄铜表面获得均匀致密、性能优异且与基材结合良好的Ni-P-SiC复合镀层。加速剂硫酸铵可促使次磷酸钠分子中H-P键变弱,从而增加次磷酸根的活性,使Ni-P镀层沉积速率增大。与Ni-P合金镀层相比,纳米SiC颗粒的引入,不仅能提高复合镀层的硬度,还增加了催化活性点并能明显抑制晶粒的长大,使镀层均匀致密。此外,在热处理时弥散分布的纳米SiC颗粒还能阻碍热处理过程中镀层晶粒的长大和Ni3P相的聚集粗化,有助于提高复合镀层的耐磨性能和耐蚀性能。但当镀液中SiC颗粒加入量过多时,SiC颗粒对镀层表面冲刷、刮磨作用增强,使镍磷和SiC颗粒难以共沉积,镀层沉积速率降低,颗粒复合量减少,进而导致镀层厚度减小,孔隙率增多,镀层性能恶化,故应将SiC颗粒加入量控制在合理范围内。在本试验条件下,纳米SiC颗粒加入量以5g/L为宜。全浸泡失重试验和电化学测试结果表明,黄铜Ni-P-SiC纳米复合镀层在3.5%NaCl和10%NaOH溶液中具有良好的耐蚀性,但在10%H2S04溶液中的耐蚀性较差。Ni-P-SiC化学复合镀层沉积初期,活性点在基体表面呈岛状随机分布,并以二维成核方式沿黄铜基体表面外延生长形成层状结构,后续镀层则主要以柱状或胞状方式生长。与此同时,吸附在各种离子上的SiC颗粒被共同沉积在镀层中,形成均匀连续致密的Ni-P-SiC纳米化学复合镀层。(本文来源于《福州大学》期刊2013-06-01)

宿辉,李春彦,王威[4](2010)在《Ni-P-纳米化学复合镀层制备工艺的研究》一文中研究指出为提高化学复合镀层的性能,采用纳米(SiC)P制备Ni-P-纳米(SiC)P化学复合镀层,较系统地研究镀液配方及各工艺参数对Ni-P-纳米(SiC)P化学复合镀层的影响,分析相应机理,同时对镀层进行热处理比较。实验结果表明:主盐、还原剂、温度、pH值、搅拌速率及(SiC)P加入量对Ni-P-(SiC)P镀层的沉积速率有较大影响,实验确定的最佳主盐浓度为28 g/L、还原剂浓度为30 g/L、施镀温度为(85±1)℃、pH值为4.5、搅拌速度为200 r/min、(SiC)P加入量为2 g/L。(本文来源于《黑龙江工程学院学报(自然科学版)》期刊2010年01期)

余刘辉,黄维刚,赵旭[5](2009)在《Ni-P-TiN(纳米)化学复合镀层研究》一文中研究指出为了提高AZ31镁合金的耐磨性能并扩大其在相关领域的应用,采用化学复合镀技术在AZ31镁合金基体上制备了Ni-P-TiN(纳米)复合镀层,同时制备Ni-P镀层进行比较。研究了复合镀层形貌、成分、硬度和耐磨性能与镀液中纳米TiN颗粒含量的关系。结果表明,复合镀层和Ni-P镀层表面都是由胞状物排列而成;纳米TiN颗粒沉积于Ni-P-TiN(纳米)复合镀层中。当镀液中纳米TiN颗粒浓度为3g/L时,复合镀层硬度达最大值,为826HV,而Ni-P镀层只有508HV;同时复合镀层表现出优异的耐磨性能,在同等条件下其磨损失重只有Ni-P化学镀层的25%。(本文来源于《表面技术》期刊2009年05期)

顿爱欢,姚建华,孔凡志,张伟[6](2008)在《激光处理Ni-P-Al_2O_3纳米化学复合镀层的微观组织》一文中研究指出为了获得性能优良的镀层,在Fe-C合金表面制备了均匀的化学镀层,然后通过高功率连续CO_2激光处理镀层表面,利用透射电子显微镜(TEM)观察了沉积Al_2O_3粒子的微观形貌,采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了镀层处理前后表面及截面形貌,用X射线能谱仪(EDS)对处理前后的镀层进行了元素分析,用X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,测试了处理前后镀层物相的变化,用微观硬度仪测量了激光处理后截面的硬度分布。结果表明,激光处理后,强化层表面平整光滑,与基体形成冶金结合,成分均匀,组织细密;处理层物相明显从镀态的非晶态向晶态转变,出现了Ni_3P和其他一些非平衡强化相。截面处理层由表及里可分为四层:激光作用层、过渡层、热影响区(HAZ)以及基体。纳米Al_2O_3颗粒均匀分布在过渡区,激光处理层显微硬度约提高3倍.这主要是由于Al_2O_3颗粒的弥散强化作用以及生成新的强化相磷化物所致。(本文来源于《中国激光》期刊2008年10期)

楼凤娟,骆芳,胡夏夏[7](2008)在《激光熔覆参数对纳米化学复合镀层性能的影响》一文中研究指出用7kWCO2激光器,在输出功率为2.0~3.0kW、扫描速度为1.5~2m/min下,在P20钢表面制备了纳米Al2O3化学复合镀熔覆层,利用现代物理测试手段,研究了不同的激光工艺参数对纳米复合化学镀层的组织和性能的影响。结果表明:在本次实验中,适当的增加激光功率和扫描速度,有利于组织强化,提高硬度。(本文来源于《热加工工艺》期刊2008年15期)

顿爱欢[8](2008)在《激光强化Ni-P-Al_2O_3纳米化学复合镀层的组织与性能研究》一文中研究指出当今社会发展日新月异,尤其是工业上对工件特别是石油、化工、机械等行业设备中的关键零部件的表面性能要求越来越高,一般意义上的表面改性方式已经不能满足当今的性能需求,激光技术的发展为解决这个问题提供了新的方向。本论文结合高功率强激光束的作用特性,采用激光为热源,以激光热处理技术为工艺基础,对Ni-P-Al_2O_3化学复合镀层的激光处理进行了研究,以不同的激光工艺参数对镀层进行了扫描处理,并借助于SEM、XRD、摩损试验机以及电化学腐蚀试验设备对激光处理以后的复合镀层的成分、组织、结构、以及耐磨性能、耐电化学腐蚀性能做了综合分析,并将其与常规的炉中热处理进行了简单对比。通过试验和分析得出以下结论:1纳米复合镀Al_2O_3层经过连续CO_2激光处理后,表面呈微波纹状,平整光滑,晶粒得到了极大的细化;处理层成分较为均匀;复合镀层间隙和微小裂纹得以消除;纳米Al_2O_3颗粒主要弥散在处理层胞状晶尖端表面,并作为异质形核的核心促进了材料的形核。2激光处理层组织从表层向里依次为:长条状的胞状晶区,粗大的柱状晶区以及细小的等轴晶区;物相组成为:Ni_3P,Ni_5P_2,Fe,Ni以及Al_2O_3。3激光处理层显微硬度最高为基体的3.5倍;平均摩擦系数和失重分别为基体的5/6和3/4,耐磨性得到较大的提高;其自腐蚀电位为1.5V左右,远远大于基体材料的0.1V,耐电化学腐蚀性也得以很大程度上的提高。4激光处理纳米复合镀层的强化机理是由Al_2O_3粒子的弥散强化、组织的细晶强化、以及强化相Ni_3P共同作用的结果;最佳激光工艺条件为功率P=2000W,扫描速度v=500mm/min,功率密度为10~4W/cm~2。5激光处理纳米复合镀层的硬度,耐磨性,耐电化学腐蚀性随着激光比能量λ的变化而出现一个最佳值。根据以上的试验结果,该值为λ=22,激光工艺参数应该在该最佳值附近确定。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2008-04-01)

徐东辉,张兆国,李佳民,孙勇[9](2007)在《镍基纳米化学复合镀层制备工艺的研究》一文中研究指出本研究以镀液 PH 值、温度、纳米粒子浓度为因素,进行二次旋转正交组合试验设计,优化施镀工艺参数。在优化工艺参数基础上,研究了添加不同表面活性剂对 Ni-P-纳米 SiC 复合镀层硬度的影响。结果表明:镀液温度在85±2℃、镀液 PH 值为6±0.5、纳米粒子添加量为3g/L、阴离子添加 60mg/L时,镀层的镀态显微硬度可达764HV,经480℃×1h 退火处理后,镀层显微硬度可达1586HV。通过耐磨性试验及用 SEM 观察表明,纳米粒子在镀层中均匀弥散分布,且耐磨性优于微米复合镀层和普通镍磷镀层。(本文来源于《第十叁次全国农机维修学术会议论文集》期刊2007-09-01)

徐东辉,张兆国,李佳民,孙勇[10](2007)在《镍基纳米化学复合镀层制备及在农机上的应用》一文中研究指出本研究以镀液 PH 值、温度、纳米粒子浓度为因素进行二次旋转正交组合试验设计, 优化施镀工艺参数。在优化工艺参数基础上,研究了添加不同表面活性剂对 Ni-P-纳米 SiC 复合镀层硬度的影响。结果表明:镀液温度在85±2℃,镀液 PH 值为6±0.5,纳米粒子添加量为 3g/L,阴离子添加60mg/L 时,镀层的镀态显微硬度可达764HV,经480℃×1h 退火处理后, 镀层显微硬度可达1586HV。通过耐磨性试验及用 SEM 观察表明,纳米粒子在镀层中均匀弥散分布,且耐磨性优于微米复合镀层和普通镍磷镀层。由于此纳米复合镀层特有的优异性能, 可广泛用于提高农业机械中各种轴、销、传动链及齿轮等零部件的硬度、耐磨性及耐蚀性, 从而延长机械的使用寿命,提高农业机械的可靠性。(本文来源于《2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集》期刊2007-08-01)

纳米化学复合镀层论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

铝及铝合金性能优良,应用广泛,但其硬度低、耐磨性差、易发生磨损腐蚀的缺点也越来越突出。采用化学复合镀工艺可显着提高其性能。但目前复合镀层的基质大多选用Ni-P二元合金;且存在纳米微粒在镀液中的分散效果不好;微粒尺寸、微粒种类对镀层性能影响的研究相对较少等问题。为此,本文在铝合金表面开展了以Ni-Co-P叁元合金为镀层基底,Al2O3、Si3N4、SiC为增强颗粒的复合镀层的化学法制备研究,通过叁步超声法优化了纳米微粒在镀液中的分散效果,成功制备了Ni-Co-P/Al2O3、Ni-Co-P/Si3N4、Ni-Co-P/SiC纳米复合镀层。采用SEM、EDS、XRD、自动划痕仪、维氏硬度计、高速往返磨损试验机、电化学工作站等设备,对镀层的表面形貌、成分、微观结构、结合力、硬度、耐磨性和耐蚀性进行了检测,获得了镀液中微粒浓度、热处理温度、微粒尺寸和微粒种类对镀层结构和性能的影响规律和机理。得出的主要结论如下:①制备了Al2O3微粒粒径为60nm、镀液浓度分别为6、9、12、15g/l的Ni-Co-P/Al2O3纳米化学复合镀层。发现:镀层为胞状结构,当Al2O3浓度超过12g/l时,微粒有明显的团聚。随镀液中Al2O3浓度增加,镀速、镀层中Al2O3含量、硬度、摩擦系数、耐蚀性均先增加后降低,前四个指标在浓度为12g/l时达到最大值,但9g/l时耐蚀性最好。微粒浓度在12g/l及以下时,耐磨性随微粒浓度增加而增加。微粒浓度为15g/l时,摩擦距离超过600m后,镀层磨损性能低于其它颗粒浓度得到的复合镀层。②制备了Si3N4粒径为20nm、浓度为12g/l的Ni-Co-P/Si3N4纳米化学复合镀层,对镀层进行了不同温度(200、300、400、500℃)的热处理。发现:300℃及以上温度热处理时,胞状结构明显增大,镀层与基体的结合力增强。200-400℃热处理,镀层各元素含量没有明显变化,但500℃热处理后,镀层表面发生氧化。热处理促使镀层晶化,并且产生Ni3P相等磷和镍的化合物,导致400℃及以下热处理时,Ni-Co-P以及Ni-Co-P/Si3N4镀层的硬度随着热处理温度升高而明显增加,500℃热处理后硬度下降,但Ni-Co-P下降幅度更大。复合镀层耐磨性随热处理温度的变化趋势与硬度相似,都是400℃达到最大。200℃热处理后的镀层耐腐蚀性提高,但继续升温到300-400℃,耐蚀性下降,500℃热处理后耐蚀性有所回升。③制备了SiC浓度为12g/l、粒径分别为40、200、800nm的Ni-Co-P/SiC化学复合镀层。发现:叁种镀层表面均为胞状结构,粒径对镀层厚度没有明显影响;40nm微粒的复合镀层,表面有团聚现象,200和800nm微粒增强的复合镀层,表面有明显孔隙。微粒尺寸越小,虽然微粒沉积百分量有所减少,但镀层中数量密度更大,使得镀层晶粒更细,硬度和耐磨性越好。200nm增强的复合镀层平均摩擦系数最低。800nm增强的复合镀层,在摩擦后期,微粒容易脱落,造成剧烈磨损。沉积越细微粒的镀层,更加致密,耐蚀性越好。④用粒径为800nm的Al2O3、Si3N4、SiC在颗粒浓度为12g/l的条件下,制备了Ni-Co-P/Al2O3、Ni-Co-P/Si3N4、Ni-Co-P/SiC叁种化学复合镀层(分别标记为NAL、NSN、NSC)。发现:NAL的微粒团聚现象较为严重,叁种镀层的P含量变化较明显;镀层中微粒百分含量排序为:NSN>NAL>NSC,微粒数量密度排序为:NSC>NAL>NSN。叁种镀层都有相同的Ni晶主峰,但晶粒大小不同,晶粒大小与耐蚀性排序均为:NAL>NSN>NSC。镀层的硬度排序均为:NSC>NSN>NAL。SiC的耐磨性最好,摩擦系数最低,耐磨性和摩擦系数的排序分别为:耐磨性NSC>NAL>NSN;摩擦系数NAL>NSN>NSC。上述研究结果,较好地说明了镀液中微粒浓度、热处理温度、微粒尺寸、微粒种类对化学复合镀层结构和性能的影响规律,为进一步优化化学复合镀工艺、提升复合镀性能、推广其产业化应用具有重要的科学价值和指导意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米化学复合镀层论文参考文献

[1].史丽萍,赵世海.Ni-P基纳米化学复合镀层的研究进展[J].电镀与精饰.2014

[2].胡佳.铝合金表面Ni-Co-P叁元合金纳米化学复合镀层的制备与性能研究[D].重庆大学.2014

[3].谭利华.黄铜Ni-P-SiC纳米化学复合镀层工艺及其机理的研究[D].福州大学.2013

[4].宿辉,李春彦,王威.Ni-P-纳米化学复合镀层制备工艺的研究[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版).2010

[5].余刘辉,黄维刚,赵旭.Ni-P-TiN(纳米)化学复合镀层研究[J].表面技术.2009

[6].顿爱欢,姚建华,孔凡志,张伟.激光处理Ni-P-Al_2O_3纳米化学复合镀层的微观组织[J].中国激光.2008

[7].楼凤娟,骆芳,胡夏夏.激光熔覆参数对纳米化学复合镀层性能的影响[J].热加工工艺.2008

[8].顿爱欢.激光强化Ni-P-Al_2O_3纳米化学复合镀层的组织与性能研究[D].浙江工业大学.2008

[9].徐东辉,张兆国,李佳民,孙勇.镍基纳米化学复合镀层制备工艺的研究[C].第十叁次全国农机维修学术会议论文集.2007

[10].徐东辉,张兆国,李佳民,孙勇.镍基纳米化学复合镀层制备及在农机上的应用[C].2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集.2007

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