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高硬度耐磨性镍基复合镀层

 Ni-B、Ni-Fe、Ni-P及Ni-W等镍基合金镀层具有良好的耐磨性、耐蚀性和装饰性等特点,在实际生成中应用广泛。随着工件使用环境越来越复杂和苛刻,对镍基镀层的使用性能提出了更高的要求。如向镀液中加入一些硬质颗粒,如SiC、WC、BN、Si3N4、Al2O3或金刚石等,可使复合镀层保持良好耐蚀性的同时具有更高的硬度和优良的耐磨性,可满足一些特殊环境的使用要求[28]。

    吴化等[29]在铜板上进行了Ni-Al2O3纳米复合镀层研究,发现纳米Al2O3颗粒的加入,有效地阻碍了镍晶粒的长大,且在颗粒附近复合镀层的硬度较纯镍的硬度高,镀层晶粒细小、致密。适当保证镀液中的粒子悬浮量,可以使Al2O3微粒均匀弥散于Ni基中,通过弥散强化、应变强化、位错强化的作用,使得复合镀层的硬度和耐磨性显著提高[30]。复合镀层的显微硬度随着Al2O3含量的增加而增大,耐蚀性则先增大后减小[31]。夏法峰等[32]采用脉冲电沉积的方式,在不锈钢基体上制备纳米Ni-TiN复合镀层,实验结果表明,其*佳工艺为:TiN粒子的浓度4g/L,Jκ为4A/dm2,搅拌速度2000r/min。王俊[33]研究了工艺参数对Ni-SiC复合镀层的形态与结构的影响,结果表明,电流密度、埋砂时间、镀液成分是影响Ni-SiC镀层形貌和结构的主要因素,而镀液温度的影响不明显。王世钰[5]通过正交试验和单因素试验得到了具有良好耐磨性的镍-SiC复合镀、铁-镍-SiC复合镀的*佳工艺。近年来,由于碳纳米管(CNT)具有良好的力学性能、导电性能和导热性能而被广泛的开发利用。碳纳米管作为一种新的加固材料,使得Ni-CNT复合镀层在耐磨性和耐蚀性微机电系统中有很大的应用前景。KIM等人[34]研究发现,Ni-CNT复合镀层的CNT含量与镀液中CNT的含量以及电流密度有关,由于CNT具有多孔结构,导致复合镀层的耐蚀性随着CNT的含量的增加而下降。

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