多尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织及性能的影响

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作者 王苗明月 田晓东 《表面技术》 北大核心 2025年第11期111-118,共8页

目的研究多种尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织、显微硬度、耐磨性、耐蚀性的影响,并分析其影响机理。方法利用电镀技术在纯铝表面制备Ni-SiC复合镀层,添加的SiC颗粒由2μm、500 nm、40 nm等3种不同粒径及其组合而成。利用X射线衍射仪... 目的研究多种尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织、显微硬度、耐磨性、耐蚀性的影响,并分析其影响机理。方法利用电镀技术在纯铝表面制备Ni-SiC复合镀层,添加的SiC颗粒由2μm、500 nm、40 nm等3种不同粒径及其组合而成。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站,对镀层组织结构、物相组成、表面形貌、硬度、摩擦磨损、耐腐蚀性能进行表征和分析。结果当添加的SiC颗粒的平均尺寸由2μm逐渐向40 nm转变时,镀层中Ni晶粒在(200)晶面方向上的择优取向逐渐减弱,直至消失;在Ni-SiC复合镀层中,SiC的含量随着添加SiC颗粒平均尺寸的减小而逐渐增大,导致复合镀层中Ni的平均晶粒尺寸由29.8 nm逐渐减至15.6 nm,镀层的显微硬度随之升高,由原来的347.2HV0.1增至610.6HV0.1,约提升了75.9%;镀层组织的细化和硬度的增加,进一步提高了Ni-SiC复合镀层的耐蚀性和耐磨性。当添加的SiC颗粒的平均尺寸为40 nm时,所得镀层的平均摩擦因数和磨损速率最低,分别为0.082和0.2×10^(-5)g/(N·m),相较于添加SiC颗粒平均尺寸为2μm时镀层的平均摩擦因数下降了67.1%,磨损速率下降了99.2%。结论在Ni-SiC复合镀层中添加的SiC颗粒粒径由2μm逐渐向40 nm转变时,有效改善了Ni-SiC复合镀层的晶粒组织,提升了镀层的显微硬度、耐磨性、耐蚀性。 展开更多

关键词 电镀 ni-SIC复合镀层 颗粒尺寸 显微硬度 磨损 腐蚀

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脉冲复合电镀(Ni-P)-纳米微粒SiO_2工艺 被引量：15

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作者 曹铁华 成旦红 +2 位作者 桑付明 袁蓉 徐伟一 《电镀与精饰》 CAS 2004年第6期27-30,共4页

采用脉冲电流,制备(Ni-P)-纳米SiO2复合镀层。通过正交试验设计的方法,重点考察了脉冲平均电流密度、脉宽、占空比、搅拌方式及纳米SiO2的添加量对镀层沉积速率、镀层硬度以及镀层中SiO2质量分数的影响,从而遴选出最佳的电镀工艺。同时... 采用脉冲电流,制备(Ni-P)-纳米SiO2复合镀层。通过正交试验设计的方法,重点考察了脉冲平均电流密度、脉宽、占空比、搅拌方式及纳米SiO2的添加量对镀层沉积速率、镀层硬度以及镀层中SiO2质量分数的影响,从而遴选出最佳的电镀工艺。同时,对脉冲电镀与直流电镀进行了比较。 展开更多

关键词 ni-P 复合电镀 纳米SiO2 脉冲电镀 电镀工艺 镀层硬度 复合镀层 脉冲电流 沉积速率 纳米微粒

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纳米TiO_2-Ni-P复合镀层的制备工艺及性能研究 被引量：11

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作者 李志林 王波 关海鹰 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2006年第8期394-396,390,共4页

纳米颗粒加入镀液可提高镀层的硬度,并可能影响镀层的耐蚀性能。用化学沉积法制备了纳米TiO2-Ni-P复合镀层。研究了pH值、温度对沉积速度的影响,及表面活性剂种类对镀层硬度的影响,并得出优化配方。镀态和不同温度热处理后的复合镀层的... 纳米颗粒加入镀液可提高镀层的硬度,并可能影响镀层的耐蚀性能。用化学沉积法制备了纳米TiO2-Ni-P复合镀层。研究了pH值、温度对沉积速度的影响,及表面活性剂种类对镀层硬度的影响,并得出优化配方。镀态和不同温度热处理后的复合镀层的硬度都明显地高于Ni-P合金镀层。用化学法测得了镀层中的TiO2颗粒的含量为2.14%。镀层在400℃下热处理1h后,XRD分析发现镀层结构由非晶态转变为晶态,并出现了强化相Ni3P,其镀层硬度高达HV1100。在3.5%NaCl溶液中测定了合金镀层与纳米复合镀层的自腐蚀电位,发现二者的值相近,且都高于铁基体。 展开更多

关键词 化学镀 镍 复合镀层 纳米颗粒 氧化钛

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(Ni-P)-WC纳米微粒复合电镀的研究 被引量：19

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作者 王吉会 尹玫 《电镀与精饰》 CAS 2005年第1期1-3,7,共4页

研究了WC纳米微粒质量浓度、阴极电流密度、pH值、温度、搅拌方式等工艺参数对(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层沉积速度的影响,并通过正交试验,确定了复合电镀的最佳工艺参数。对镀层的表面形貌、成分及不同热处理条件下的硬度进行了观察与测... 研究了WC纳米微粒质量浓度、阴极电流密度、pH值、温度、搅拌方式等工艺参数对(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层沉积速度的影响,并通过正交试验,确定了复合电镀的最佳工艺参数。对镀层的表面形貌、成分及不同热处理条件下的硬度进行了观察与测定,实验结果表明,镀层表面均匀,有质量分数为2.0%～3.5%的WC纳米微粒的镀层;热处理后硬度可达1240HV。 展开更多

关键词 ni-P 复合电镀 复合镀层 纳米微粒 阴极电流密度 沉积速度 硬度 WC 热处理 最佳工艺参数

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非晶态Ni-P-ZrO_2复合镀层的耐磨性能 被引量：6

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作者 许乔瑜 何伟娇 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期61-65,共5页

采用纳米ZrO2作为复合粒子,通过电镀方法制备非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层,研究纳米ZrO2粒子及热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响。结果表明:纳米ZrO2粒子的存在不影响镀层基质金属的非晶态结构;镀态下Ni-P镀层的磨损受黏着磨损和犁削磨... 采用纳米ZrO2作为复合粒子,通过电镀方法制备非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层,研究纳米ZrO2粒子及热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响。结果表明:纳米ZrO2粒子的存在不影响镀层基质金属的非晶态结构;镀态下Ni-P镀层的磨损受黏着磨损和犁削磨损机制共同作用,耐磨性能较差,纳米ZrO2粒子的加入,缓解了镀层的黏着磨损和犁削作用,使磨损量大幅降低;非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层在350℃热处理温度下已转变为晶态结构,镀层具有最高的耐磨性能,其磨损方式为磨粒磨损和脆性剥离。 展开更多

关键词 电镀 非晶态 纳米ZrO2粒子 ni-P复合镀层 耐磨性能

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Ni-P-纳米SiC化学复合镀层显微硬度的试验研究 被引量：3

6

作者 孙勇 李佳民 张兆国 《农机化研究》 北大核心 2006年第9期138-140,共3页

以镀液pH值、镀液温度、镀液中纳米SiC添加量为试验参数,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验设计;并采用超声波工艺分散纳米微粒,研究了试验参数对Ni-P-纳米SiC化学复合镀层的显微硬度的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀... 以镀液pH值、镀液温度、镀液中纳米SiC添加量为试验参数,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验设计;并采用超声波工艺分散纳米微粒,研究了试验参数对Ni-P-纳米SiC化学复合镀层的显微硬度的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀温度为(86±1)℃,镀液中纳米SiC浓度为3g/L时,所获得的复合镀层经480℃热处理后显微硬度可达1700HV。 展开更多

关键词 金属学与金属工艺 化学复合镀 试验 ni-P合金 纳米材料 SIC 显微硬度 超声波

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(Ni-P)-纳米Si_3N_4微粒复合刷镀工艺研究 被引量：13

7

作者 张玉峰 《电镀与精饰》 CAS 2001年第6期5-7,共3页

论述了 ( Ni- P) -纳米 Si3N4 微粒复合刷镀工艺、设备及 ( Ni- P) -纳米 Si3N4 微粒复合刷镀液的组成和配制方法 ;研究了纳米 Si3N4 微粒在刷镀液中的含量、刷镀工作电压和刷镀温度对 ( Ni- P) -纳米 Si3N4 微粒复合刷镀层的影响 ;

关键词 复合刷镀 (ni-P)-Si3N4 纳米粒子 电镀 微米级 工艺

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ZTA陶瓷颗粒表面Ni-TiB_(2)镀层的制备及工艺优化 被引量：3

8

作者 贺涵 蒋业华 +1 位作者 汝娟坚 华一新 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期159-167,共9页

为了解决氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备过程中,ZTA陶瓷颗粒与铁基体润湿性差的问题,在ZTA陶瓷颗粒表面镀覆Ni-TiB_(2)镀层。通过化学镀镍及电镀Ni-TiB_(2)两步法,先在ZTA陶瓷颗粒表面化学镀镍得到具有导电性的ZTA... 为了解决氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备过程中,ZTA陶瓷颗粒与铁基体润湿性差的问题,在ZTA陶瓷颗粒表面镀覆Ni-TiB_(2)镀层。通过化学镀镍及电镀Ni-TiB_(2)两步法,先在ZTA陶瓷颗粒表面化学镀镍得到具有导电性的ZTA@Ni颗粒,再在ZTA@Ni颗粒表面电镀均匀的Ni-TiB_(2)复合镀层。采用XRD对ZTA、ZTA@Ni和ZTA@Ni-TiB_(2)颗粒进行物相分析;使用数码相机和SEM分别对ZTA、ZTA@Ni和ZTA@Ni-TiB_(2)颗粒进行宏观及微观形貌观察;并利用EDS分析镀层中各个元素的质量百分比。分别研究电镀液中TiB_(2)粉末浓度、氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)浓度及沉积电压3种因素对Ni-TiB_(2)复合镀层的成分及表面形貌的影响。结果表明,在1.8 V的沉积电压下,TiB_(2)粉末掺杂浓度为6 g/L,ChCl-EG的浓度为9 g/L时,Ni-TiB_(2)复合镀层平整均匀,无孔洞产生,镀层中的TiB_(2)质量百分数可以达到58.22%~64.79%。 展开更多

关键词 ZTA陶瓷颗粒 化学镀 电镀 ni-TiB_(2)复合镀层 低共熔溶剂 共沉积

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Ni-P/纳米TiO_2化学复合镀研究

9

作者 王成刚 李娟 +1 位作者 王文明 姜世杭 《农业装备技术》 2009年第6期45-48,共4页

在Ni-P酸性化学镀镀液中加入TiO2纳米颗粒,以Ni-P最佳工艺为基础,采用三因素二水平正交实验的方法获得优化的Ni-P/TiO2复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对镀层的表面形貌和微观结构进行观察。结果表明:Ni-P/TiO2复合镀层... 在Ni-P酸性化学镀镀液中加入TiO2纳米颗粒,以Ni-P最佳工艺为基础,采用三因素二水平正交实验的方法获得优化的Ni-P/TiO2复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对镀层的表面形貌和微观结构进行观察。结果表明:Ni-P/TiO2复合镀层中的Ni-P镀层包裹着少量纳米颗粒,但纳米颗粒团聚现象明显,大部分沉积在镀层表面。同时,Ni-P/TiO2复合镀层在不同温度的热处理后,由于非晶态的Ni-P镀层中复合了高硬度TiO2纳米颗粒,从而增强了镀层的抗局部变形能力和弥散强化的效果,而且也强化了Ni-P合金基体,使得其显微硬度性能都得到了一定程度的提高。此外,Ni-P/TiO2复合镀层由于TiO2纳米颗粒加入,使复合镀层孔隙率和界面增加,从而使其耐腐蚀性略有降低。 展开更多

关键词 纳米颗粒 化学复合镀 ni—P 显微硬度 耐腐蚀性

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纳米微粒在镍/微米/纳米组合电镀中的作用 被引量：10

10

作者 吴奇峰 钱翰城 李学静 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期55-56,61,共3页

通过比较分析不同纳米微粒浓度的镍/微米/纳米组合电镀的镀层性能,研究纳米微粒的引入对微粒沉积量、镀层硬度的影响。

关键词 铝合金 镍/微米/纳米组合电镀 纳米微粒 微米微粒 沉积量 显微硬度

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化学镀镍-磷-超微金刚石复合镀层初探 被引量：12

11

作者 顾宝珊 纪晓春 +3 位作者 张启富 仝毅 恽寿榕 黄风雷 《电镀与精饰》 CAS 1999年第5期9-11,共3页

超微金刚石是从负氧平衡炸药爆轰后固相产物中提纯得到的，平均粒径４～８ ｎｍ ，比表面积高达３９０ ｍ ２／ｇ，是一种兼具金刚石和纳米颗粒特性的新型材料。简述了超微金刚石的性能，初步探讨化学镀 Ｎｉ Ｐ超微金刚石复合镀层... 超微金刚石是从负氧平衡炸药爆轰后固相产物中提纯得到的，平均粒径４～８ ｎｍ ，比表面积高达３９０ ｍ ２／ｇ，是一种兼具金刚石和纳米颗粒特性的新型材料。简述了超微金刚石的性能，初步探讨化学镀 Ｎｉ Ｐ超微金刚石复合镀层的制备和特性。 展开更多

关键词 化学复合镀 金刚石 纳米颗粒 镍磷合金 镀层

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高硬度耐腐蚀纳米复合镀层的研究现状 被引量：6

12

作者 亓新华 张玉泉 荆瑞俊 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2007年第7期329-332,共4页

综述了各种高硬度耐腐蚀的纳米复合镀层的研究进展情况。介绍了电流方式、温度、分散剂、搅拌方式等影响镀层性能的主要工艺因素在复合电镀中的应用。介绍了具有代表性的共沉积机理。指出目前在纳米复合电镀技术研究方面的课题。

关键词 纳米微粒 复合电镀 硬度 耐蚀性

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Al_2O_3/WC-Co纳米/微米复合材料试验研究 被引量：1

13

作者 黄志强 杨眉 +2 位作者 李琴 魏振强 谭力 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期70-71,共2页

冲击旋转钻井技术是目前解决硬地层段和软硬交错地层段钻速低、大斜度地层段井眼易斜等问题最有效的方法之一,而冲旋钻头则是其关键设备。由于钻头牙齿材料自身性能不能满足复杂情况条件的需要,钻头牙齿的磨损和断裂成为冲旋钻头失效的... 冲击旋转钻井技术是目前解决硬地层段和软硬交错地层段钻速低、大斜度地层段井眼易斜等问题最有效的方法之一,而冲旋钻头则是其关键设备。由于钻头牙齿材料自身性能不能满足复杂情况条件的需要,钻头牙齿的磨损和断裂成为冲旋钻头失效的主要形式。依据纳米技术的最新研究成果,应用纳米粒子Al2O3的掺杂改性技术,采用烧结工艺制备了Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料,并对该复合材料进行了力学性能测试,完成了烧结试样、耐磨试样以及断口表面形貌的电镜组织观察、分析和耐磨性、耐冲击性能试验研究。试验结果表明,掺杂纳米粒子的Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料具有良好的组织结构,耐磨性能、抗冲击性能等得到了显著提高,断口呈明显的韧性断裂,研究成果为该复合材料在钻井钻头上的应用奠定了基础。 展开更多

关键词 冲击旋转钻井 钻头 纳米粒子 纳米/微米复合材料 试验 研究

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铬颗粒尺寸对镍-铬复合镀层900℃抗空气氧化和耐Na_2SO_4熔盐腐蚀性能的影响 被引量：1

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作者 周月波 赵国刚 张海军 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期81-84,89,共5页

采用复合电镀技术,在镍基体上分别制备了纳米铬-镍复合镀层和微米铬-镍复合镀层,用XRD、SEM/EDS等仪器分别对两种复合镀层在900℃空气中的氧化行为和在900℃Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为进行了研究。结果表明:与微米铬粒子增强的Ni-30%Cr... 采用复合电镀技术,在镍基体上分别制备了纳米铬-镍复合镀层和微米铬-镍复合镀层,用XRD、SEM/EDS等仪器分别对两种复合镀层在900℃空气中的氧化行为和在900℃Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为进行了研究。结果表明:与微米铬粒子增强的Ni-30%Cr复合镀层相比,纳米铬粒子增强的Ni-11%Cr复合镀层表现出更好的抗高温氧化和耐腐蚀性能;铬颗粒尺寸的减小增加了单位面积内Cr2O3的形核量,缩短了不同Cr2O3核间的距离,从而加速了保护性Cr2O3氧化膜的快速形成,这是Ni-11%Cr复合镀层抗氧化和耐腐蚀性能更好的主要原因。 展开更多

关键词 复合电镀 镍-铬复合镀层 氧化 热腐蚀 尺寸效应

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SiC颗粒对汽油机活塞顶面镀层应力影响的有限元分析 被引量：2

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作者 孙伟 张淑婷 +2 位作者 杜开平 欧阳佩旋 杨谨赫 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期209-217,共9页

目的研究汽车发动机活塞顶面Ni基复合镀层中SiC颗粒的含量和粒径对活塞−镀层界面热应力的影响规律。方法利用ABAQUS软件和Python语言建立顶面带有SiC颗粒增强Ni基复合电镀涂层活塞的二维有限元模型,结合热传递和热弹性相关理论及活塞的... 目的研究汽车发动机活塞顶面Ni基复合镀层中SiC颗粒的含量和粒径对活塞−镀层界面热应力的影响规律。方法利用ABAQUS软件和Python语言建立顶面带有SiC颗粒增强Ni基复合电镀涂层活塞的二维有限元模型,结合热传递和热弹性相关理论及活塞的实际服役工况,确定活塞的换热边界条件及其顶面所受的载荷,采用顺序热力耦合的有限元分析方法,系统地研究热−机载荷共同作用下SiC颗粒含量和粒径对涂层−活塞界面应力的影响规律。结果有限元仿真结果表明,当活塞顶面承受高温、高压时,SiC颗粒的含量是显著影响涂层−基体界面等效应力的因素之一,当SiC颗粒的体积分数为1%~15%时,涂层−活塞界面峰值等效应力随着颗粒含量的增加而增大,从437.08 MPa增大到472.98 MPa;SiC颗粒的粒径是影响涂层−基体界面耦合热应力的次要因素,当SiC颗粒的粒径为0.3~1μm时,涂层−活塞界面峰值等效应力基本保持不变,约为437 MPa。结论综合考虑活塞顶面复合电镀涂层的性能需求,以及镀层−活塞界面应力与结合性能的关系,结合实际复合电镀工艺,确定Ni−SiC复合镀层中SiC颗粒的体积分数以10%左右为宜,SiC颗粒的粒径以0.4~0.8μm为宜。 展开更多

关键词 活塞 ni基复合镀层 SIC颗粒 有限元分析 PYTHON 界面应力

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