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Al/Ni-WC复合涂层高温抗氧化性能与扩散分析
1
作者 李德元 孙继博 +2 位作者 李光全 张楠楠 祝成 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期197-204,共8页
【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提... 【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提高碳钢的高温使用寿命,拟在碳钢表面制备Ni-Al反应改性涂层。【方法】采用超音速火焰喷涂在碳钢基体上制备Ni-WC涂层,随后在其上利用电弧喷涂制备Al涂层,在800℃不同时间扩散处理下使得涂层内的Ni-Al发生反应,以得到金属间化合物并增强其高温抗氧化性能。通过记录氧化增重曲线测试涂层的高温抗氧化性能。【结果】在高温氧化过程中Al/Ni-WC复合涂层在Al/Ni界面处原位生成了富铝的Ni-Al金属间化合物。Al/Ni-WC涂层经800℃扩散处理过程中,首先形成富Al的NiAl 3,且其表面Al原子与大气中的氧原子反应形成了Al_(2)O_(3)。随着反应时间的延长,在Al/Ni界面形成的NiAl 3相转变为抗高温氧化能力更优异的Ni_(2)Al_(3)相,两种Ni-Al金属间化合物本身具有高熔点和高温抗氧化性能,且在Al/Ni-WC复合涂层表面形成的Al_(2)O_(3)减缓了氧原子的扩散过程。Al/Ni-WC复合涂层试件的扩散层厚度随着扩散处理时间的延长呈现类似线性增长趋势。经800℃扩散处理后,Al/Ni-WC涂层中NiAl 3层的增厚速率较快,且在加热10 h后原位反应生成了更厚的Ni_(2)Al_(3)层。经800℃扩散处理20 h后,经过原位反应得到了比NiAl 3层稍厚一些的Ni_(2)Al_(3)层。由于Ni_(2)Al_(3)层熔点更高且更稳定,因而经过800℃扩散处理后的Al/Ni-WC涂层具有更好的高温抗氧化能力。经900℃/50 h扩散处理后的Al/Ni-WC涂层经循环氧化后存在陶瓷相Al_(2)O_(3)、WC和NiAl相,在陶瓷相和NiAl相的共同作用下呈现较好的高温抗氧化性能。测得不同扩散时间下Al/Ni-WC涂层的扩散层厚度,得到了Ni和Al之间的扩散关系式,其扩散反应动力指数为0.79045,复合涂层对碳钢基体的保护作用明显提高。【结论】在氧化过程中形成的Ni-Al金属间化合物、Al_(2)O_(3)膜与涂层中原有WC相的共同作用下碳钢基体的高温抗氧化性能得到了明显提升。通过氧化增重实验可知,在Ni层中增加陶瓷相以后,金属-陶瓷复合涂层的高温抗氧化能力明显优于碳钢基体,因而对碳钢基体的保护效果更好。 展开更多
关键词 电弧喷涂 超音速火焰喷涂 碳钢 原位生成 Al/ni-WC复合涂层 Al/ni界面 高温抗氧化性能 ni-Al金属间化合物
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Ni-Cu-P复合镀层在硫酸盐还原菌环境下的腐蚀特性
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作者 张雅妮 张成鑫 +4 位作者 宋伟 段博文 刘波 樊冰 王思敏 《表面技术》 北大核心 2025年第12期72-84,共13页
目的通过实验模拟硫酸盐还原菌(SRB)对镍磷基镀层的腐蚀行为,探究SRB对N80钢、Ni-P及Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层的腐蚀过程及差异。方法采用连续化学镀工艺在N80钢基体上制备了Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层。通过生物培养技术、静态挂片实验及电化... 目的通过实验模拟硫酸盐还原菌(SRB)对镍磷基镀层的腐蚀行为,探究SRB对N80钢、Ni-P及Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层的腐蚀过程及差异。方法采用连续化学镀工艺在N80钢基体上制备了Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层。通过生物培养技术、静态挂片实验及电化学测试探究了镀层及N80钢在SRB环境下的腐蚀行为,结合NaS2O3滴定技术、SEM、XRD、XPS等分析手段,对不同膜层的腐蚀行为和差异进行表征分析。结果在浸泡腐蚀14 d后,N80钢腐蚀速率为0.0491 mm/a,Ni-P镀层约为0.0269 mm/a,Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层为0.0051mm/a。含铜复合镀层环境中的SRB生长数量及S2-含量始终低于其他试样组,并缩短了SRB的生长周期。对比样N80钢和Ni-P单镀层表面均出现明显的点蚀坑,而复合镀层试样表面较光滑、平整,未发现明显孔洞。随着腐蚀的进行,N80钢和Ni-P镀层的阻抗先增加后减少,与SRB生长规律一致,而复合镀层的阻抗依次降低,并未受SRB数量生长的影响。结论Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层较低的孔隙率、较高的接触角,降低了SRB细菌的吸附;此外,Cu离子从合金表面释放进入溶液或SRB体内,破坏了SRB的细胞膜、细胞壁使其结构受损,降低了体系SRB活性;同时复合镀层的高磷非晶结构和致密的表层钝化膜极大地阻碍了离子和电子的进出,增加了膜层阻力,导致Ni-P/Ni-Cu-P复合镀层在SRB和地层水的混合溶液中具有极低的腐蚀速率和较低的点蚀概率。 展开更多
关键词 ni-Cu-P复合镀层 硫酸盐还原菌(SRB) 微生物腐蚀 腐蚀防护
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激光熔覆Ni基合金复合涂层组织性能的研究进展
3
作者 杨杰 张哲 +5 位作者 魏鑫 吴涛 耿在明 吴一栋 张磊 陈小明 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期507-511,共5页
激光熔覆Ni基合金复合涂层的研究近年来取得显著进展,主要集中在涂层的组织性能及其应用领域。Ni基合金因优异的耐腐蚀性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、能源和化工等行业。在激光熔覆过程中,能够通过调节激光功率、扫描速度、送粉... 激光熔覆Ni基合金复合涂层的研究近年来取得显著进展,主要集中在涂层的组织性能及其应用领域。Ni基合金因优异的耐腐蚀性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、能源和化工等行业。在激光熔覆过程中,能够通过调节激光功率、扫描速度、送粉速率和搭接率等工艺参数,精确控制涂层的微观组织和宏观性能。其次,合金元素和陶瓷颗粒也直接影响涂层的表面质量。本文综述了微量元素、陶瓷颗粒和激光熔覆的工艺因素对Ni基涂层的影响,还总结了辅助工艺对涂层的作用,并提出今后的发展方向。 展开更多
关键词 激光熔覆 ni基复合涂层 陶瓷颗粒 微量元素 工艺参数
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低氢脆高耐蚀Zn-Ni-SiO_(2)复合电沉积技术
4
作者 高荣龙 向可友 +3 位作者 蓝玉良 罗泽庭 刘慧丛 朱立群 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期24-28,75,共6页
钢铁零件需要电沉积Zn-Ni合金以提高其耐腐蚀性能,为解决电沉积过程中析氢副反应所带来的氢脆问题,本文对酸性氯化物Zn-Ni合金镀液中不同电流密度下获得的Zn-Ni-SiO_(2)复合镀层的组成及镀层性能开展了研究,采用中性盐雾、扫描电镜、能... 钢铁零件需要电沉积Zn-Ni合金以提高其耐腐蚀性能,为解决电沉积过程中析氢副反应所带来的氢脆问题,本文对酸性氯化物Zn-Ni合金镀液中不同电流密度下获得的Zn-Ni-SiO_(2)复合镀层的组成及镀层性能开展了研究,采用中性盐雾、扫描电镜、能谱仪等技术对镀层进行了分析,并探讨了表面SiO_(2)复合沉积的可能机制。结果表明:不同阴极电流密度下,在Zn-Ni镀液中加入纳米SiO_(2)颗粒得到的Zn-Ni-SiO_(2)复合镀层的结晶更加细致,保持了Zn-Ni合金镀层呈γ相(Ni5Zn21)且向(411)晶面择优取向等特征,且由于复合镀层表面形成了利于提高耐蚀性的SiO_(2)凝胶膜,使得Zn-Ni-SiO_(2)复合镀层相比于Zn-Ni合金镀层具有更佳的耐腐蚀性能,高强度钢零件在电沉积Zn-Ni-SiO_(2)复合镀层后也比Zn-Ni镀层具有更低的氢脆敏感性。 展开更多
关键词 氯化物镀液 Zn-ni-SiO_(2)复合镀层 耐腐蚀性能 氢脆敏感性
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CeO_(2)含量对激光熔覆Ni基-TiC复合涂层组织和性能的影响
5
作者 王立珺 师文庆 +3 位作者 梁飞龙 江龙威 林一鸣 张冰青 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期81-91,共11页
为了提高船舶轴类零件常用钢45钢的耐磨损和耐腐蚀性能,提高其在恶劣环境下的使用寿命,利用激光熔覆技术在45钢基体表面成功制备了不同CeO_(2)含量的Ni基-TiC复合涂层。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损仪及电化学工作站研究了C... 为了提高船舶轴类零件常用钢45钢的耐磨损和耐腐蚀性能,提高其在恶劣环境下的使用寿命,利用激光熔覆技术在45钢基体表面成功制备了不同CeO_(2)含量的Ni基-TiC复合涂层。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损仪及电化学工作站研究了CeO_(2)含量对涂层微观组织和性能的影响。结果表明:不含稀土的涂层物相主要为γ-(Fe, Ni)固溶体和TiC、Fe_(3)C、Cr_(7)C_(3)碳化物,当添加CeO_(2)后,涂层中出现了CeNiSi_(2)、Ce_(2)Ni_(22)C_(3)等新相。添加适量CeO_(2)有助于细化涂层晶粒,使其组织更均匀,进而提升涂层的显微硬度和耐磨性,同时减少腐蚀倾向,使其在3.5%NaCl溶液中表现出更好的耐腐蚀性能。但加入过多的CeO_(2)会使涂层中碳化物分解,导致涂层的显微硬度和耐磨性降低,同时涂层因形成Ce-Ti-O等夹杂物易发生点蚀,耐腐蚀性能降低。本研究可为恶劣海洋环境下船舶关键零件复合涂层的稀土改性提供理论依据。 展开更多
关键词 ni基-TiC复合涂层 CeO_(2)含量 激光熔覆 45钢 硬度 耐磨性 耐腐蚀性
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多尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织及性能的影响
6
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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微纳SiC_P粒度和浓度对化学镀Ni-P-SiC_(P)复合镀层组织与性能影响
7
作者 晁爽 曹晶晶 +2 位作者 李河宗 范磊 杨军恒 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第1期81-90,共10页
以微纳SiC为第二相微粒,在42CrMo钢表面制备Ni-P-SiC_(P)复合镀层,研究了微纳SiC_(P)的粒度(5μm和0.5μm)和浓度对化学镀Ni-P-SiC_(P)复合镀层沉积速率、表面形貌、成分、显微硬度和耐蚀性的影响,并结合Ni-P-SiC_(P)复合镀层截面形貌... 以微纳SiC为第二相微粒,在42CrMo钢表面制备Ni-P-SiC_(P)复合镀层,研究了微纳SiC_(P)的粒度(5μm和0.5μm)和浓度对化学镀Ni-P-SiC_(P)复合镀层沉积速率、表面形貌、成分、显微硬度和耐蚀性的影响,并结合Ni-P-SiC_(P)复合镀层截面形貌和成分分布,探讨了Ni-P-SiC_(P)复合镀层的沉积机理。结果表明:SiC_(P)的添加抑制了化学沉积反应,导致Ni-P-SiC_(P)复合镀层的沉积速率下降,但0.5μm的SiC_(P)对沉积反应的抑制作用较弱,形成的NiP-SiC_(P)-0.5复合镀层表面的胞状物尺寸更均匀、平整、致密,随SiC_(P)浓度的增加,Ni-P-SiC_(P)复合镀层的沉积速率下降,复合镀层表面的Ni∶P增加;当SiC_(P)浓度7 g/L时,复合镀层表面的SiC_(P)发生堆积或团聚。当SiC_(P)浓度为5 g/L时,Ni-P-SiC_(P)-0.5复合镀层的显微硬度最大,约753 HV,耐蚀性也最优,自腐蚀电位为-0.363 V。浸润处理后的SiC微粒表面带负电,吸附大量的Ni~(2+),向基底表面运动,与Ni、P均匀的共沉积到基底表面,共沉积的SiC_(P)在复合镀层中具有弥散强化和惰性物理屏障的作用,使Ni-P-SiC_(P)复合镀层具有更高的硬度和更优的耐蚀性。 展开更多
关键词 42CRMO钢 微纳SiC微粒 ni-P-SiC_(P)复合镀层 耐蚀性 沉积机理
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基于改进PSO-BP神经网络的Ni-TiC复合镀层工艺参数优化方法
8
作者 李学威 王兆浩 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期76-82,共7页
在Ni-TiC复合镀层的制备过程中,由于受到参数非线性波动以及多参数间复杂作用关系的影响,其镀层制备效果不佳。为达到理想的镀层效果,本次借助脉冲负荷电沉积法制备Ni-TiC复合镀层环境,开展基于改进粒子群优化-反向传播(Particle Swarm ... 在Ni-TiC复合镀层的制备过程中,由于受到参数非线性波动以及多参数间复杂作用关系的影响,其镀层制备效果不佳。为达到理想的镀层效果,本次借助脉冲负荷电沉积法制备Ni-TiC复合镀层环境,开展基于改进粒子群优化-反向传播(Particle Swarm Optimization Backpropagation,PSO-BP)神经网络的Ni-TiC复合镀层工艺参数优化方法研究。先对Ni-TiC复合镀层工艺进行分析,探讨TiC粒子浓度、电流密度以及pH值三种工艺参数的影响,然后以此为基础,设计正交试验,开展对Ni-TiC复合镀层工艺参数的初步优化,最后以得到的正交试验结果为输入,采用BP神经网络完成Ni-TiC复合镀层工艺参数优化模型的构建与训练设计,应用改进PSO算法完成BP神经网络模型参数寻优,实现Ni-TiC复合镀层工艺参数优化。实验结果表明:应用该方法,可以实现Ni-TiC复合镀层的制备工艺参数优化,采用优化后的工艺制备的复合镀层的耐腐蚀能力更强。 展开更多
关键词 改进PSO算法 BP神经网络 ni-TiC复合镀层 工艺参数优化 正交实验 脉冲负荷电沉积方法
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电流脉冲频率对AZ31B镁合金MAO/Ni-P复合膜层的微观组织及耐蚀性能的影响
9
作者 卫嘉莉 刘飞 +2 位作者 袁德勇 刘晓鹤 董帅 《表面技术》 北大核心 2025年第15期120-133,共14页
目的探究不同电流脉冲频率对AZ31B镁合金MAO/Ni-P复合膜层的微观组织及其耐蚀性能的影响。方法使用0.5、10、20 kHz不同电流脉冲频率制备MAO膜层,随后在MAO膜层上直接进行化学镀镍处理,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)... 目的探究不同电流脉冲频率对AZ31B镁合金MAO/Ni-P复合膜层的微观组织及其耐蚀性能的影响。方法使用0.5、10、20 kHz不同电流脉冲频率制备MAO膜层,随后在MAO膜层上直接进行化学镀镍处理,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等技术,表征了MAO及MAO/Ni-P膜层的表面/截面微观形貌和对应的元素组成分布,通过形貌特征分析镀镍层的形核机制,并采用动电位极化曲线(PD)和电化学阻抗谱(EIS)评估了膜层的耐蚀性能。结果随着频率的增加,MAO膜层上的微孔尺寸逐渐减小,致密度增加,当电流脉冲频率为20 kHz时MAO膜层耐蚀性最好,其腐蚀电流密度为3.51×10^(−7)A/cm^(2)。在不同电流脉冲频率的MAO膜层上进行化学镀镍后,0.5 kHz的MAO/Ni-P膜层的形态最好,其Ni-P膜层厚度为18.5μm。随着MAO电流脉冲频率的升高,后续镀镍层的厚度逐渐降低,20 kHz的镀层厚度仅为8.2μm。电化学测试结果表明,0.5 kHz复合膜层的耐蚀性最好,腐蚀电流密度最低,比单一MAO膜层低1个数量级,为6.53×10^(−8)A/cm^(2)。结论MAO/Ni-P复合膜层的耐蚀性整体高于MAO膜层。提高电流脉冲频率增强了MAO膜层的耐腐蚀性能,但不利于化学镀镍层的形成。0.5 kHz的MAO膜层耐蚀性较差,但其MAO/Ni-P复合膜层的耐蚀性最好。 展开更多
关键词 镁合金 微弧氧化 电流脉冲频率 化学镀镍 MAO/ni-P复合膜层 耐蚀性
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CeO_(2)对WC/Ni复合熔覆层微观组织与性能的影响
10
作者 杨贵荣 宋文明 +1 位作者 许可 马颖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期212-218,共7页
本工作采用真空熔覆技术制备了不同CeO_(2)含量的WC/Ni复合熔覆层,通过SEM、XRD、EDS及显微硬度计对复合熔覆层的微观组织、成分及硬度分布等进行系统分析。结果显示:与基体呈冶金结合的复合熔覆层组织致密,复合熔覆层由厚度2~3 mm且具... 本工作采用真空熔覆技术制备了不同CeO_(2)含量的WC/Ni复合熔覆层,通过SEM、XRD、EDS及显微硬度计对复合熔覆层的微观组织、成分及硬度分布等进行系统分析。结果显示:与基体呈冶金结合的复合熔覆层组织致密,复合熔覆层由厚度2~3 mm且具有网状结构特征的复合层区与约300μm的过渡层区组成,根据熔合程度过渡区又分为冶金熔合区、扩散熔合区及扩散区;随着CeO_(2)含量的增加,复合熔覆层的晶粒逐渐细化、熔合质量提高,特别是过渡熔合区出现鱼骨状的析出相;复合区的网孔部位主要组成相为γ-(Ni,Fe)固溶体、FeNi_(3)、Cr_(7)C_(3)、Cr_(23)C_(6)、Ni_(3)Si和NiB,网线区主要组成相为WC、WC_(2)、γ-(Ni,Fe)固溶体、共晶组织等;复合熔覆层的显微硬度由表面至基体逐渐降低,且随着CeO_(2)含量的增加硬度逐渐升高,CeO_(2)含量为1.5%时,达到最大值,其平均显微硬度比基体提高5~6倍。 展开更多
关键词 WC/ni复合熔覆层 CeO_(2) 微观组织细化 显微硬度
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激光熔覆Ni/WC梯度复合涂层的组织与性能研究 被引量：8
11
作者 盛永琦 危亚城 +3 位作者 尚大智 夏琨 申屠成望 冯爱新 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期152-162,共11页
目的减少涂层内部缺陷,提高Cr12MoV模具钢表面的显微硬度及耐磨性。方法采用激光熔覆技术在Cr12MoV钢上逐层制备Ni60-Ni60/25%WC(Ni/WC)梯度复合涂层。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦试验... 目的减少涂层内部缺陷,提高Cr12MoV模具钢表面的显微硬度及耐磨性。方法采用激光熔覆技术在Cr12MoV钢上逐层制备Ni60-Ni60/25%WC(Ni/WC)梯度复合涂层。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦试验机和冲击试验机,研究梯度复合涂层的物相组成、微观组织、显微硬度、耐磨性与冲击韧性。结果在Cr12MoV的基体上制备Ni/WC梯度复合涂层,Ni60层与Ni60/25%WC冶金结合理想。Ni/WC梯度复合涂层的表面主要物相为γ-(Fe,Ni)、FeNi_(3)、CrB、Cr_(7)C_(3)、Cr_(23)C_(6),从Ni60层底部到顶部依次为胞状晶、柱状晶、细小的等轴枝晶。Ni/WC梯度复合涂层硬度呈梯度分布,涂层的平均硬度达到698.5HV,相较于基体提高了约55.2%。与基体相比,Ni/WC梯度复合涂层表现出更好的耐磨性能,摩擦系数和磨损率分别下降了40.92%和28.6%,其中基体表现为黏着磨损,然而涂层整体表现为磨粒磨损。但较基体而言,Ni/WC梯度复合涂层的冲击韧性值降低了32.48%,复合涂层区域表现为脆性断裂。结论Ni/WC梯度复合涂层冶金结合良好,同时与基体相比,Ni/WC梯度复合涂层可以有效提高硬度及耐磨性,但冲击韧性有所降低。 展开更多
关键词 激光熔覆 ni/WC 梯度复合涂层 硬度 耐磨性 冲击韧性
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泡沫基材-Ni-石墨烯复合镀层制备及电催化析氢性能研究 被引量：1
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作者 秦海森 刘丽 +2 位作者 张凤 孙大明 彭云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期221-229,共9页
目的 采用电沉积技术在泡沫基材上沉积制备Ni-石墨烯复合镀层,期望借助泡沫基材的三维多孔结构和石墨烯的超高比表面积来改变复合材料的表面状态,进而获得高镀层的电催化析氢性能。方法 采用电沉积技术将石墨烯作为第二相粒子沉积,制备... 目的 采用电沉积技术在泡沫基材上沉积制备Ni-石墨烯复合镀层,期望借助泡沫基材的三维多孔结构和石墨烯的超高比表面积来改变复合材料的表面状态,进而获得高镀层的电催化析氢性能。方法 采用电沉积技术将石墨烯作为第二相粒子沉积,制备了泡沫基材-Ni-石墨烯复合电极,通过SEM和EDS研究了其微观形貌及成分,并利用电化学工作站完成了镀层电极的极化曲线、交流阻抗和电解水稳定性测试,使用控制变量法探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对镀层电催化析氢活性的影响。结果 SEM和EDS表征发现,镀层表面形貌受镀液中石墨烯浓度影响较大,石墨烯作为第二相嵌入镀层后,明显改变了复合镀层的表面形貌,其存在形态为颗粒状,在150 mg·L^(–1)时颗粒堆积最多。进一步利用电化学分析技术探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对电极电催化析氢性能的影响,发现在一定范围内,不同厚度镀层的电催化析氢活性基本相同;石墨烯质量浓度为150mg·L^(–1)时制得的电极的电催化析氢性能最优,析氢过电位为211.2m V(vs.RHE),且电解水稳定性良好;泡沫基材镀层的电催化析氢活性明显优于平板基材镀层。结论 石墨烯的引入和泡沫基材三维多孔结构均增大了复合镀层的比表面积,是电极表现良好的电催化析氢活性的关键。 展开更多
关键词 电沉积 石墨烯 泡沫基材 ni基复合镀层 析氢活性
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低压冷喷涂制备Al-Ni-xCr复合涂层及其磨损特性研究 被引量：2
13
作者 张怡颖 张留艳 +3 位作者 韩兆康 林倩 袁彬凯 谭桂斌 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第5期36-43,共8页
防腐性能较好的铝基涂层存在耐磨性不足的问题。本文设计了Ni粉和Cr粉复合沉积的方法来改善涂层的耐磨性。采用低压冷喷涂技术,制备了一系列Cr含量不同的Al-Ni-xCr复合涂层。通过金相、扫描电镜及X射线衍射等方法分析了复合涂层的微观... 防腐性能较好的铝基涂层存在耐磨性不足的问题。本文设计了Ni粉和Cr粉复合沉积的方法来改善涂层的耐磨性。采用低压冷喷涂技术,制备了一系列Cr含量不同的Al-Ni-xCr复合涂层。通过金相、扫描电镜及X射线衍射等方法分析了复合涂层的微观形貌和成分。采用显微硬度计和磨损仪测试了涂层的显微硬度和磨损曲线,结合磨痕形貌分析了复合涂层的磨损机理。研究得出:低压冷喷涂可实现Al、Cr、Ni三种金属粉的共沉积,并获得致密、均匀的Al-Ni-xCr复合涂层。枝晶状Ni粉沉积率较高,Cr粉沉积率较低。含70 wt.%Cr的混粉涂层中,Cr含量约为31 wt.%。硬质颗粒Cr同时起到夯实涂层的作用,随着Cr含量增加,Al-Ni-xCr复合涂层的致密性提高。Al-Ni-xCr复合涂层的耐磨性能主要来自于Cr而非Ni,且与Cr含量有关。Al-Ni-70Cr复合涂层耐磨性最佳,磨损率仅为Al涂层的1/2。其优异的耐磨性归因于摩擦界面形成了稳定的、较硬的、含Cr量较高的复合氧化膜,抑制了磨损过程。 展开更多
关键词 Al-ni-Cr复合涂层 冷喷涂 摩擦系数 极化行为
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SLM铝合金表面喷射电沉积Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层
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作者 柏华文 成海霞 +3 位作者 陈亚 娄桂宾 沈理达 田宗军 《热加工工艺》 北大核心 2024年第8期63-68,共6页
采用喷射电沉积在SLM铝合金表面制备Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层。用摩擦磨损试验机评价镀液中MoS_(2)浓度对Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果表明:共沉积MoS_(2)微粒能有效降低Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层的摩擦系数和磨... 采用喷射电沉积在SLM铝合金表面制备Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层。用摩擦磨损试验机评价镀液中MoS_(2)浓度对Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果表明:共沉积MoS_(2)微粒能有效降低Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层的摩擦系数和磨损率。与纯Ni涂层相比,Ni-MoS_(2)自润滑复合涂层与316L钢球对磨的摩擦系数和磨损率显著降低,摩擦系数从0.51降至0.12,磨损率从0.41 mg/m降至0.11 mg/m,为SLM铝合金表面改善摩擦学性能提供了参考。 展开更多
关键词 ni-MoS_(2)自润滑复合涂层 喷射电沉积 增材制造 摩擦磨损
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Ni-Sn/MoO_(2)复合电极的制备及析氢性能研究
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作者 祝子锐 邢乐红 +4 位作者 赵宇桐 左越 孙晨阳 郝云贵 付小桐 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第11期36-42,共7页
在焦磷酸盐体系中,通过复合电沉积技术制备了Ni-Sn/MoO_(2)复合镀层,探究了MoO_(2)质量浓度对Ni-Sn/MoO_(2)复合镀层析氢性能和稳定性的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱仪(EDS)对复合镀层进行了物理表... 在焦磷酸盐体系中,通过复合电沉积技术制备了Ni-Sn/MoO_(2)复合镀层,探究了MoO_(2)质量浓度对Ni-Sn/MoO_(2)复合镀层析氢性能和稳定性的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱仪(EDS)对复合镀层进行了物理表征。结果表明,MnO_(2)颗粒成功沉积到复合镀层中,并改变了Ni-Sn合金电极的组成和微观形貌。通过线性极化曲线(LSV)、塔菲尔曲线(Tafel)、电化学阻抗谱(EIS)、计时电位法(CP)对复合镀层的析氢性能和稳定性进行了测试,与Ni-Sn合金电极相比,MoO_(2)的加入有效地提高了Ni-Sn/MoO_(2)复合镀层的性能,在10 mA/cm^(2)极化电流密度下,MoO_(2)浓度为0.75 g/L时制备的复合镀层表现出最低的析氢过电位(296.91 mV),具有更高的析氢性能和稳定性。 展开更多
关键词 复合电沉积 ni-Sn/MoO_(2)复合镀层 析氢性能 稳定性
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等离子喷涂NiCrAl/Cr_(2)O_(3)/V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)复合涂层的制备及其高温摩擦行为研究 被引量：1
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作者 贾均红 张博瑞 +2 位作者 杨杰 骆宝吉 樊鑫 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第3期144-149,共6页
采用等离子喷涂制备了NiCrAl/Cr_(2)O_(3)/V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)复合涂层,并对涂层在600℃下的摩擦学行为进行了研究.结果表明:通过共混球磨、粘接团聚的方法,可制备出微米级且具有较好团聚形貌的V_(2)O_(3)-Bi_(2)O_(3)复合粉体,能... 采用等离子喷涂制备了NiCrAl/Cr_(2)O_(3)/V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)复合涂层,并对涂层在600℃下的摩擦学行为进行了研究.结果表明:通过共混球磨、粘接团聚的方法,可制备出微米级且具有较好团聚形貌的V_(2)O_(3)-Bi_(2)O_(3)复合粉体,能够作为Ni基复合涂层的等离子喷涂喂料.复合涂层在600℃的平均摩擦系数为0.33,且得益于良好高温自润滑性能、以及添加Cr_(2)O_(3)能够缓解V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)对涂层硬度的不利作用,因而复合涂层磨损率(3.84×10^(-4)mm^(3)/N·m)约为纯NiCrAlY涂层的一半.在高温摩擦下,复合涂层磨痕内生成以BiVO4为主的多元氧化物摩擦化学产物,并表现出易剪切滑移特征,这是复合涂层良好高温自润滑性的主要原因. 展开更多
关键词 等离子喷涂 高温自润滑 ni基合金 复合涂层
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MoS_(2)浓度对电沉积Ni-P-MoS_(2)复合镀层性能的影响
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作者 王帅 赵志浩 +2 位作者 李天乐 李春玲 孙霜青 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第12期33-39,共7页
针对工业生产中腐蚀与磨损的问题,采用电沉积的方法在Q235钢表面制备了Ni-P-Mo S_(2)复合镀层,研究了Mo S_(2)纳米颗粒的浓度对复合镀层形貌及性能的影响。研究表明,加入纳米颗粒后复合镀层表面的胞状结构增大,耐蚀性能增强,当Mo S_(2)... 针对工业生产中腐蚀与磨损的问题,采用电沉积的方法在Q235钢表面制备了Ni-P-Mo S_(2)复合镀层,研究了Mo S_(2)纳米颗粒的浓度对复合镀层形貌及性能的影响。研究表明,加入纳米颗粒后复合镀层表面的胞状结构增大,耐蚀性能增强,当Mo S_(2)浓度为4 g/L时阻抗值最大,为32 000Ω·cm^(2),并在盐雾试验20 d后升高至58 800Ω·cm2。随着Mo S_(2)浓度的升高,复合镀层硬度呈现先升高后降低的趋势,当浓度为4 g/L时硬度达到最高,为690.2HV,同时Mo S_(2)的加入可以改善镀层的摩擦学性能,相较于Ni-P镀层,复合镀层的摩擦系数和磨损量分别降低了39%和55%。 展开更多
关键词 电沉积 ni-P复合镀层 耐蚀性能 摩擦学性能
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Ti6Al4V表面激光熔覆Ni+TiB_(2)复合涂层的组织特征和力学性能
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作者 廖君慧 孙富建 +1 位作者 刘奕梁 朱千放 《工具技术》 北大核心 2024年第11期17-22,共6页
为了提高Ti6Al4V表面激光熔覆Ni+TiB_(2)复合涂层的耐磨性,研究了粉末配比对涂层组织和力学性能的影响。激光熔覆层主要由TiB,TiB_(2),α-Ti, β-Ti, NiTi合金固溶体和TiO2组成,熔覆层主要由黑色椭圆相、细长针状相和周围的胞晶相组成... 为了提高Ti6Al4V表面激光熔覆Ni+TiB_(2)复合涂层的耐磨性,研究了粉末配比对涂层组织和力学性能的影响。激光熔覆层主要由TiB,TiB_(2),α-Ti, β-Ti, NiTi合金固溶体和TiO2组成,熔覆层主要由黑色椭圆相、细长针状相和周围的胞晶相组成。黑色椭圆相为TiB_(2),针状相为TiB,周围细胞晶相为NiTi。随着TiB_(2)添加量的增加,TiB含量增加,TiB金相颗粒变粗。熔覆层显微硬度最高达到920.8HV1.0,约为Ti6Al4V合金的3倍,显微硬度的升高可以提高熔覆层的耐磨性能。随着载荷的增加,复合涂层的脆性剥落越来越严重,不适合高载荷条件。 展开更多
关键词 激光熔覆 ni+TiB_(2)复合镀层 TI6AL4V 耐磨性
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Ni-Co/纳米金刚石复合镀层抗磨损性能的研究 被引量：19
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作者 王立平 高燕 +2 位作者 薛群基 刘惠文 徐洮 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2005年第1期24-26,共3页
采用电沉积法在 45#钢样品表面制备了含有纳米金刚石的镍?钴合金基复合镀层。对复合镀层的显微硬度和微观结构进行了测试。并考察了阴极电流密度、镀液 pH 值等主要工艺参数对纳米复合镀层耐磨性的影响。结果表明:纳米金刚石的弥散强化... 采用电沉积法在 45#钢样品表面制备了含有纳米金刚石的镍?钴合金基复合镀层。对复合镀层的显微硬度和微观结构进行了测试。并考察了阴极电流密度、镀液 pH 值等主要工艺参数对纳米复合镀层耐磨性的影响。结果表明:纳米金刚石的弥散强化作用,可以有效地提高镀层的硬度。在干摩擦条件下,纳米复合镀层的耐磨性是镍?钴合金镀层的 3 倍。 展开更多
关键词 电沉积 复合镀层 纳米金刚石 耐磨性
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Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀工艺的研究 被引量：36
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作者 蔡莲淑 程秀 +1 位作者 揭晓华 卢国辉 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期38-40,45,共4页
　是在化学镀Ni P工艺基础上添加不同浓度的纳米尺寸的SiC粒子,探讨SiC纳米粒子及其浓度对镀速、复合镀层性能等的影响。结果表明:添加适量的SiC纳米粒子,镀速和镀层硬度都有显著的提高,镀速可达到68.4μm/h,镀层硬度可达到1650HV。
关键词 ni-P-SiC 纳米 化学复合镀
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