電沉積鎳基SiC-Si-,3-N-,4-納米復(fù)合鍍層及組織結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、納米復(fù)合電沉積是一種新興的復(fù)合表面技術(shù)，通過將納米粒子引入金屬鍍液中形成的納米復(fù)合鍍層，顯示出優(yōu)越的機械性能、電催化性能、耐腐蝕性能等，正逐漸成為研究的熱點。 本文采用正交實驗、對比實驗優(yōu)化電沉積鎳基SiC/Si3N4納米復(fù)合鍍層的工藝配方，探索納米微粒的添加量和粒徑、分散劑、分散方法、pH值、電流密度、施鍍條件等多種因素對施鍍工藝和鍍層外觀的影響。并在此基礎(chǔ)上，闡述了納米顆粒與金屬共沉積的機理。同時利用金相顯微鏡、掃描電鏡(S

2、EM)、X射線衍射(XRD)對鍍層的形貌、組織結(jié)構(gòu)和成分進行分析；并通過測定鍍層的顯微硬度、腐蝕失重、測定極化曲線和摩擦試驗等方法研究了鎳基SiC/Si3N4納米復(fù)合鍍層的性能。 研究表明：pH值對于鍍層表面影響最為明顯，Ni-Co-P-SiC/Si3N4復(fù)合鍍層在酸性鍍液中鍍層質(zhì)量較好，pH值在2-3范圍內(nèi)，在這范圍之外鍍層表面質(zhì)量很差；Ni-W-SiC/Si3N4復(fù)合鍍層在偏堿性性鍍液中鍍層質(zhì)量較好，pH值在7-8范圍內(nèi)，在

3、這范圍之外鍍層表面質(zhì)量很差；其次對鍍層影響較大的為溫度，通過對沉積后的試樣觀察，在較高溫度下，鍍層表面光潔度、平整度、鍍層結(jié)合力都相對較好；電流密度主要影響沉積效率，對鍍層其它性能影響較小；分散劑、粒徑大小及添加量等因素對鍍層也有一定的影響，但影響相對較小。 電沉積Ni-W-SiC/Si3N4、 Ni-Co-P-SiC/Si3N4合金納米晶鍍層的顯微硬度都較高，一般都在700HV以上。腐蝕試驗表明：添加SiC/Si3N4鎳基復(fù)合

4、鍍層具有更好的耐蝕性，復(fù)合鍍層在腐蝕介質(zhì)中表面迅速生成一層彩色的鈍化膜，使腐蝕速度減慢。在1mol/L的NaCl和0.5mol/L的H2SO4溶液中Ni-W-SiC/Si3N4復(fù)合鍍層耐腐蝕性能明顯優(yōu)于Ni-Co-P-SiC/Si3N4復(fù)合鍍層。摩擦試驗表明：Ni-Co-P-SiC/Si3N4復(fù)合鍍層耐磨擦性能優(yōu)于Ni-W-SiC/Si3N4復(fù)合鍍層；通過觀察摩擦痕跡的SEM圖發(fā)現(xiàn)添加微米顆粒的復(fù)合鍍層其摩擦試驗后的痕跡比添加微米級顆粒