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铝合金基电沉积Ni-SiC复合镀技术的研究

作　者: 吴向清
导　师: 谢发勤；刘道新
学　校: 西北工业大学
专　业: 材料学
关键词: 铝合金复合电镀表面活性剂 SiC 耐磨性
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 303次
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内容摘要

本文系统地研究了Ni-SiC 复合电镀和铝合金镀前预处理工艺，优选出在铝合金表面上获得性能良好的耐磨性Ni-SiC复合镀层的工艺条件。重点研究了阴极电流密度、pH值、镀液温度、搅拌方式，尤其是表面活性剂等因素对铝合金（ZL105）表面Ni-SiC复合镀层的影响规律。利用X射线衍射技术、SEM及能谱分析等手段，分析复合镀层的成分结构和表面形貌，同时对镀层的显微硬度、耐磨性、抗高温氧化性及耐蚀性等性能也进行了分析研究。结果表明：（1）非离子表面活性剂F-1对电沉积Ni-SiC镀层的SiC共析量有一定地抑制作用；阳离子表面活性剂对电沉积Ni-SiC镀层的SiC共析量有较大的促进作用，尤其是XCG作用更明显。（2） Ni-SiC复合镀层的结构为晶态，SiC微粒的嵌入不改变其组织结构，在200℃～400℃×2h热处理后，镀层的耐磨性、抗高温氧化性及耐蚀性能得到进一步提高。但经过500℃×2h热处理后，出现了Ni₃Si相，使镀层性能略有下降。（3）在一定的热处理条件下，Ni-SiC复合镀层的耐磨性能优于硬Cr镀层，比纯Ni镀层更为优良。在300℃×2h热处理条件下，Ni-SiC复合镀层体积比磨损量分别是硬Cr镀层和纯Ni镀层的31％和11.6％，可替代硬Cr镀层用于无人机发动机缸体。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
第1章绪论  7-21
  1．1 复合镀的发展概况  7-8
  1．2 制备复合镀层的方法  8-10
  1．3 复合镀层的形成机理  10-12
  1．4 影响复合镀层的形成因素  12-16
  1．5 电沉积Ni-SiC技术的发展概况  16
  1．6 本文研究背景及主要工作  16-18
  参考文献  18-21
第2章复合电沉积Ni-SiC的工艺研究  21-43
  2．1 复合电沉积Ni-SiC的机理  21-25
  2．2 复合电沉积Ni-SiC工艺研究  25-28
    2．2．1 实验方法及设备  25-26
    2．2．2 正交试验设计  26-27
    2．2．3 镀层的性能测试  27-28
  2．3 实验结果及分析  28-35
    2．3．1 Ni-SiC复合镀层结合强度的正交分析  28-29
    2．3．2 Ni-SiC复合镀层中SiC共析量的正交分析  29
    2．3．3 Ni-SiC复合镀层沉积速率的正交分析  29-30
    2．3．4 Ni-SiC复合镀层的外观状态正交分析  30
    2．3．5 电沉积Ni-SiC复合镀层的最佳工艺条件  30-31
    2．3．6 实验结果讨论  31-35
  2．4 表面活性剂对镀层中SiC共析量的影响  35-40
    2．4．1 非离子表面活性剂  35-36
    2．4．2 阳离子表面活性剂  36-39
    2．4．3 非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂协同作用对复合电镀影响  39-40
  2．5 小结  40-41
  参考文献  41-43
第3章铝合金镀前预处理工艺的研究  43-51
  3．1 铝合金镀前预处理工艺的进展  43-46
  3．2 铝合金镀前预处理的试验研究  46
  3．2．1 研究方法  46-50
      3．2．2 结果分析与讨论  48-50
  3．3 小结  50
  参考文献  50-51
第4章铝合金电沉积Ni-SiC复合镀层的性能研究  51-69
  4．1 实验方法及设备  51-54
  4．2 实验结果分析与讨论  54-67
    4．2．1 镀层的结构、表面形貌及断面组织  54-57
    4．2．2 镀层的显微硬度  57-58
    4．2．3 镀层的摩擦、磨损性能  58-61
    4．2．4 复合镀层的氧化试验  61-62
    4．2．5 镀层的耐蚀性  62-67
  4．3 小结  67
  参考文献  67-69
第5章结论  69-71
致谢  71

铝合金基电沉积Ni-SiC复合镀技术的研究

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