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复合电镀层摩擦学及耐腐蚀性能研究

复合电镀层摩擦学及耐腐蚀性能研究

作者：傅云徉大连海事大学

学位级别：硕士

电镀铁技术作为工业生产中常用的表面强化及修复再制造技术,具有应用范围广泛、价格低廉、效果显著等优势被应用于船舶破损零部件的修复中,但是镀铁制备出的样品耐腐蚀性能较差、硬度不够高,限制了其使役性能。所以,本文通过在电镀铁的... 详细信息

电镀铁技术作为工业生产中常用的表面强化及修复再制造技术,具有应用范围广泛、价格低廉、效果显著等优势被应用于船舶破损零部件的修复中,但是镀铁制备出的样品耐腐蚀性能较差、硬度不够高,限制了其使役性能。所以,本文通过在电镀铁的过程中添加纳米Ti C颗粒、稀土Ce Cl化合物制备出多元复合镀层,在普通镀铁层的基础上提高其耐磨性及耐腐蚀性。具体研究内容将从以下几个方面展开:(1)在大连海事大学董氏镀铁的镀液基础上加入不同浓度的纳米Ti C颗粒,梯度浓度范围为0g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L,主要通过分析镀层(0g/L、3g/L、5g/L、7g/L)的硬度、物相结构、表面、截面形貌、摩擦磨损及耐腐蚀性能得出一个最佳的添加纳米Ti C颗粒的浓度。(2)在镀液中加入不同浓度的CeCl化合物(0g/L、0.5g/L、1g/L、1.5g/L),通过分析镀层的化合价态、物相结构、表面、截面形貌、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能优化出添加Ce Cl化合物的最加浓度。(3)在优化出最佳浓度的纳米Ti C颗粒的基础上添加不同浓度的Ce Cl化合物(0.5g/L、1g/L、1.5g/L),主要通过对比三元镀层与二元镀层及普通镀铁层的物相结构、耐磨性、耐腐蚀性能得出最佳的电镀铁镀液配比方案,为之后的工业中实际应用奠定了一定的理论基础。结果表明:当镀液中添加纳米TiC颗粒质量浓度为5g/L时,镀层的硬度、耐磨性有明显的提高,但是二元镀层的耐腐蚀性与普通镀铁层相比,提升幅度较小;当镀液中Ce Cl化合物浓度为0.5g/L时,二元镀层的耐腐蚀性有明显的提升,镀层的电化学阻抗有一个数量级的提升,但是对镀层的耐磨性提升幅度有限;而当在镀液中将两种元素共同添加时,三元镀层的耐磨性及耐腐蚀性得到了明显提升,最佳的添加浓度配比为0.5g/L CeCl化合物及5g/L TiC。

关键词：复合电镀纳米TiC颗粒 CeCl3 摩擦磨损耐腐蚀性

复合电镀制备WC@W-Cu复合材料的组织与性能

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稀有金属材料与工程 2021年第4期50卷 1384-1390页

作者：赵玉超唐建成叶楠卓海鸥韦朝龙周威威南昌大学材料科学与工程学院江西南昌330031

W-Cu复合材料因具有低膨胀系数、高强度及较好的导电导热性能而广泛用作电子封装、电极、电触头和炮弹的罩壳等材料。W-Cu复合材料传统制备方法在致密化、微观组织的均匀性等方面难以兼顾,导致材料的导电导热性能不足,难以满足现代电子... 详细信息

W-Cu复合材料因具有低膨胀系数、高强度及较好的导电导热性能而广泛用作电子封装、电极、电触头和炮弹的罩壳等材料。W-Cu复合材料传统制备方法在致密化、微观组织的均匀性等方面难以兼顾,导致材料的导电导热性能不足,难以满足现代电子工业的要求。本研究以W粉及W粉表面碳化得到的WC@W粉为原料,采用复合电镀技术制备了W-Cu和WC@W-Cu复合材料。结果表明,W-Cu复合材料表面粗糙,微观组织存在孔洞,而WC@W-Cu复合材料晶粒细化,微观结构组织均匀、致密。WC@W-Cu复合材料的W含量(质量分数)为43.6%,硬度(HV)达2050 MPa,相对密度为99.3%,电导率可达54.6MS/m。采用WC@W纳米粉,电镀制备的WC@W-Cu复合材料不仅增加了W含量,明显提高了硬度,而且在相对密度和导电性方面也优于W-Cu复合材料。

关键词： W-Cu复合材料 WC@W-Cu复合材料复合电镀微观结构电导率

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复合电镀机理研究及最新进展

稀有金属材料与工程 2007年第3期36卷 559-564页

作者：冯秋元李廷举金俊泽大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及材料科学与工程学院辽宁大连116024

复合电镀是制造复合材料的一种新方法,在过去的30多年里得到了极大的发展,关于电镀工艺和镀层性能的研究也较为深入,但对镀层形成机理的研究却远远滞后于工艺和性能的研究。本文在综合大量研究工作的基础上,从复合电镀机理研究历史和现... 详细信息

复合电镀是制造复合材料的一种新方法,在过去的30多年里得到了极大的发展,关于电镀工艺和镀层性能的研究也较为深入,但对镀层形成机理的研究却远远滞后于工艺和性能的研究。本文在综合大量研究工作的基础上,从复合电镀机理研究历史和现状的角度,详细介绍了国内外关于复合电镀机理研究的概况,评述了机理的主要内容和适用范围,给出了相关的数学模型,探讨了机理研究的最新进展,同时展望了今后复合电镀机理研究的方向及其发展趋势。

关键词：复合电镀机理数学模型进展

二硫化钼含量对铁-二硫化钼复合电镀层性能的影响

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电镀与涂饰 2023年第21期42卷 20-26页

作者：赵恩蕊侯甲彬于光宇付振强山东交通学院航运学院山东威海264200

为了提高Fe镀层的耐磨性,向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS_(2)颗粒,通过电沉积得到Fe–MoS_(2)复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS_(2)颗粒质量浓度对Fe–MoS_(2)复合镀层... 详细信息

为了提高Fe镀层的耐磨性,向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS_(2)颗粒,通过电沉积得到Fe–MoS_(2)复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS_(2)颗粒质量浓度对Fe–MoS_(2)复合镀层微观形貌、元素组成、显微硬度、结合力及耐磨性的影响。结果表明,Fe–MoS_(2)复合镀层的结合力良好,表面微裂纹比Fe镀层多,显微硬度高于Fe镀层,耐磨性优于Fe镀层。当MoS_(2)质量浓度为30 g/L时,Fe–MoS_(2)复合镀层的显微硬度最高,耐磨性最佳。

关键词：铁二硫化钼纳米颗粒复合电镀摩擦磨损

SiC粉末粒径及其预处理方法对Ni–SiC复合电镀层组织结构的影响

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电镀与涂饰 2023年第21期42卷 27-33页

作者：王帅刘建明黄凌峰郭睿矿冶科技集团有限公司北京100160 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206

针对活塞杆高温、高压、高速运动的服役环境,提出对其表面进行Ni–SiC复合电镀,以提高活塞杆的耐磨损和耐腐蚀性能。研究了粉末粒径及其预处理方法对Ni–SiC复合镀层表面粗糙度、微观形貌和SiC微粒复合量的影响。结果表明,所得Ni–SiC... 详细信息

针对活塞杆高温、高压、高速运动的服役环境,提出对其表面进行Ni–SiC复合电镀,以提高活塞杆的耐磨损和耐腐蚀性能。研究了粉末粒径及其预处理方法对Ni–SiC复合镀层表面粗糙度、微观形貌和SiC微粒复合量的影响。结果表明,所得Ni–SiC复合镀层的外观均良好,微观组织均匀且SiC微粒弥散分布于其中,与45钢基体间结合良好、无缝隙。在SiC粉末预处理方法相同的情况下,随着SiC粒径由2μm增大到10μm,SiC的复合量呈现先缓慢后快速再缓慢增大的变化趋势。而在SiC粒径相同的情况下,表面活性剂十二烷基磺酸钠处理的SiC微粒在镀层中的复合量最高,无水乙醇处理的次之,盐酸处理的最低。

关键词：活塞杆镍碳化硅复合电镀粒径预处理微观形貌

TC4钛合金表面铜−氧化石墨烯复合电镀层的组织结构和摩擦磨损性能

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电镀与涂饰 2023年第15期42卷 32-39页

作者：王寅邓贤超李轩吕威袁泉何瑜任亮中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002 四川轻化工大学工程实践中心四川自贡643000 四川轻化工大学机械工程学院四川自贡643000

采用硫酸盐−氯化物体系在TC4钛合金表面电镀铜−氧化石墨烯(Cu–GO)复合镀层。通过扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和划痕仪对比研究了Cu镀层和Cu–GO复合镀层的组织结构、显微硬度及结合强度。通过摩擦磨损试验考察了两种镀层的耐磨... 详细信息

采用硫酸盐−氯化物体系在TC4钛合金表面电镀铜−氧化石墨烯(Cu–GO)复合镀层。通过扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和划痕仪对比研究了Cu镀层和Cu–GO复合镀层的组织结构、显微硬度及结合强度。通过摩擦磨损试验考察了两种镀层的耐磨性。结果表明,Cu–GO复合镀层组织致密,与基体结合紧密,显微硬度为191.7 HV0.49,与基体的结合强度比Cu镀层更高。在常温下与GCr15钢球对磨时,Cu–GO复合镀层能够为TC4钛合金提供良好的摩擦磨损防护,主要的磨损机制为轻微的犁削磨损和削层磨损。与Cu镀层相比,Cu–GO复合镀层具有更低的摩擦因数,且在相同条件下的磨损率更低,耐磨性更佳。

关键词：钛合金复合电镀铜氧化石墨烯组织结构摩擦磨损

CrAlY粉末粒径对NiCrAlY复合电镀层组织结构和性能的影响

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电镀与涂饰 2023年第23期42卷 17-24页

作者：黄凌峰刘建明王帅郭睿矿冶科技集团有限公司北京100160 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206

NiCrAlY复合镀层的组织结构对其服役性能影响重大,而CrAlY粉末粒径是决定电沉积制备的NiCrAlY复合镀层组织结构的关键因素之一,它对NiCrAlY复合镀层的元素含量、与基体结合强度、表面粗糙度和内部致密度均有显著影响,进而影响NiCrAlY复... 详细信息

NiCrAlY复合镀层的组织结构对其服役性能影响重大,而CrAlY粉末粒径是决定电沉积制备的NiCrAlY复合镀层组织结构的关键因素之一,它对NiCrAlY复合镀层的元素含量、与基体结合强度、表面粗糙度和内部致密度均有显著影响,进而影响NiCrAlY复合镀层的抗高温氧化性和耐磨性。本文研究了不同粒径CrAlY粉末制备的NiCrAlY复合镀层与基体的结合力、表面粗糙度、组织均匀性和致密性,以及NiCrAlY作为粘结层时所得NiCrAlY-SiC复合镀层的组织结构和耐磨性。实验结果显示,小粒径CrAlY粉末更易制得与基体结合力高、内部组织致密的NiCrAlY复合镀层,随后制得的NiCrAlY-SiC复合镀层也具有更优异的抗高温氧化性,在与NiCoCrAlY涂层进行高温高速对磨时展现出更好的耐磨性。

关键词：镍铬铝钇镀层粉末粒径复合电镀组织结构抗高温氧化性耐磨性

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复合电镀法制备透射电镜试样

材料工程 2004年第11期32卷 45-49页

作者：闫时建田文怀北京科技大学材料物理与化学系北京100083

提出了一种方便实用的制备透射电镜粉末样品的方法,先通过复合电镀工艺把粉末包埋在金属镀层中,再通过电解双喷或离子减薄金属镀层,同时使粉末颗粒得到减薄。以不导电的LiCoO2和导电的WC两种无机非金属颗粒为例,指出了为保证颗粒包埋得... 详细信息

提出了一种方便实用的制备透射电镜粉末样品的方法,先通过复合电镀工艺把粉末包埋在金属镀层中,再通过电解双喷或离子减薄金属镀层,同时使粉末颗粒得到减薄。以不导电的LiCoO2和导电的WC两种无机非金属颗粒为例,指出了为保证颗粒包埋得足够致密和镀层中颗粒含量足够多所应选择的电流密度,为使镀层有一定的韧脆性结合所应选择的电镀液的pH值,及为把尽量小的颗粒包埋进镀层中所应选择的搅拌制度。

关键词：复合电镀粉末颗粒透射电镜试样

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复合电镀

河北化工 1983年第3期 16-27页

作者：金世勋吴锡尊河北师范大学化学系

一、前言金属材料是使用最为广泛的一种材料。随着科学技术的发展,对于金属材料的性能(?)别是对金属表面性能的要求愈来愈高。为了改善金属表面性能,常采用电镀、火焰喷涂、包镀、热浸和蒸气镀等技术而获得金属涂层(镀层),也常采用喷涂... 详细信息

一、前言金属材料是使用最为广泛的一种材料。随着科学技术的发展,对于金属材料的性能(?)别是对金属表面性能的要求愈来愈高。为了改善金属表面性能,常采用电镀、火焰喷涂、包镀、热浸和蒸气镀等技术而获得金属涂层(镀层),也常采用喷涂、渗镀或化学转化等技术而获得无机涂层。复合电镀技术是本世纪七十年代后才迅速发展起来的一种新型金属表面处理技术。所谓复合电镀就是用电镀或化学镀的方法使一种或多种非金属(或金属)微粒与金属共沉积,从而使分散剂微粒均匀分布于复合镀层中的表面处理技术。

关键词：复合镀层悬浮浓度微粒 SIC 共沉积法复合电镀镀液分散剂扩散剂农药助剂金属表面处理技术