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复合电镀制备镍复合膜及其性能研究

作　者: 王俊
导　师: 安玉良
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 耐磨镀膜复合电镀氨基磺酸镍碳化硅碳微球
分类号: TQ153.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

耐磨材料因自身具备独特的功能性,现已发展成为新型材料领域中的一支主力军。而表面改性技术已经成为提高工程构件耐磨抗蚀性的有效手段。其中快速发展起来采用电镀制备耐磨复合镀层的方法,已成为制备耐磨复合材料的热点,在工程技术中获得广泛应用。本文根据耐磨材料的要求和电化学共沉积工艺的特点,对复合电镀法制备耐磨复合镀膜工艺进行了实验研究。选用不锈钢板作为电镀法制备Ni-SiC复合镀膜实验的基材,碳化硅作为第二相颗粒,并对其表面进行镀前处理。选取氨基磺酸镍镀液作为基础镀液,研究电镀工艺规范参数对Ni-SiC复合镀层形态与结构的影响,并通过金相显微镜、XRD及SEM对复合镀层进行表征分析。实验结果表明:电流密度、埋砂时间、镀液成分浓度是影响Ni-SiC镀层形态与结构的显著因素,镀液温度对复合镀层形态与结构的影响不大。通过因素影响实验,确定最佳电镀工艺参数。并以此为基础,以钢丝为基体复合电镀制备SiC线锯,并采用SEM对线锯的形态进行表征。实验进一步选用不锈钢板为基材,碳微球为第二相颗粒,氨基磺酸镍镀液为实验电镀液,制备镍-碳微球自润滑复合镀膜。通过金相显微镜、XRD及SEM对镍-碳微球复合镀膜进行表征分析,研究电镀工艺参数对镍-碳微球复合镀层形态与结构的影响。确定电镀法制备镍-碳微球自润滑复合镀膜的最佳电镀工艺参数。分析研究不锈钢基体、镀镍层、Ni-SiC复合镀层、镍-碳微球复合镀层的摩擦系数及其耐磨性能。研究结果表明:不锈钢基体摩擦系数约为0.80;镀镍层摩擦系数约为0.27;Ni-SiC镀层摩擦系数约为0.90;镍-碳微球镀层摩擦系数约为0.20。进而表明,Ni-SiC镀层具有较高的摩擦系数,为高摩擦镀层材料;镍-碳微球镀层具有较低的摩擦系数,为自润滑复合镀层材料。在摩擦磨损实验中,镍-碳微球复合镀层在30min内没有出现明显的磨损迹象;而镀镍层在两分钟时已被磨损耗尽。

复合电镀制备镍复合膜及其性能研究

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