現(xiàn)代表面工程課程論文納米復(fù)合鍍層制備工藝(編輯修改稿)
2025-07-10 07:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， ZnO， CeO2，TiO2和金屬納米粒子等，制備的納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳層硬度高，耐蝕性能也有所增強(qiáng) 。 [4]現(xiàn)階段納米復(fù)合鍍層的研究對(duì)象主要為 NiP 納米復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍法，以下將主要介紹這一種工藝。 機(jī)理： 納米鍍層的 化學(xué)鍍是一種不需要通電，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，利用強(qiáng)還原劑在含有金屬離子的溶液中，將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的方法。 工藝條件： 影響 NiP 納米復(fù)合化學(xué)鍍的因素有很多 ,主要包括鍍液的 pH 值、攪拌速度、納米粒子含量、表面活性劑、納米粒子在鍍液中的分散程度以及反應(yīng)溫度等。鍍液的 pH 值和溫度均是影響復(fù)合化學(xué)鍍沉積速率的重要因素。 pH 值為 ～ 時(shí)沉積速率最快；升高溫度可以加快離子擴(kuò)散 ,增強(qiáng)反應(yīng)活性 ,因?yàn)榛瘜W(xué)鍍鎳反應(yīng)需要熱能 ,即在一定溫度下化學(xué)沉積反應(yīng)才能被啟動(dòng) ,化學(xué)鍍鎳催化反應(yīng)一 般是在加熱條件下實(shí)現(xiàn)的。鍍液的 pH 值不僅對(duì)鍍速有影響 ,并且還會(huì)影響復(fù)合鍍層中 Al2O3微粒的含量 ,這是由于 pH 值影響了鍍層中的應(yīng)力分布以及與基體的結(jié)合力 :pH 值過(guò)高 ,材料表面易鈍化 ,使鍍層與基材的結(jié)合力降低； pH 值過(guò)低 ,鍍液的腐蝕性增強(qiáng) ,容易使材料表面被腐蝕 ,也導(dǎo)致兩者結(jié)合力降低。納米粒子具有很大的比表面積 ,自發(fā)性地減少其表面積時(shí)很容易團(tuán)聚 , 要想獲得質(zhì)量?jī)?yōu)異的納米復(fù)合鍍層 , 必須使納米粒子均勻地分散在鍍液中。利用超聲波分散可以得到納米粒子粒徑最小 (20～ 120nm)且均勻分布、組織性能較好的鍍層 ,添加表面 活性劑可以使納米復(fù)合鍍層中納米粒子的含量增加 ,經(jīng)過(guò)熱處理后鍍層的硬度也較高。但超聲波分散法的成本相對(duì)較高 , 使其大規(guī)模應(yīng)用受限制。將表面活性劑加入到鍍液中 , 通過(guò)其濕潤(rùn)和分散作用可以改善納米粒子的表面特性。表面活性劑的類(lèi)型會(huì)影響鍍液中納米粒子的分散穩(wěn)定性 ,且其濃度對(duì)沉積速率也存在作用 ,有的表面活性 劑超 過(guò)一定的濃度時(shí) ,沉積速率會(huì)隨之下降 ,應(yīng)該選用合適的表面活性劑。添加十二烷基硫酸鈉表面活性劑 ,再進(jìn)行機(jī)械攪拌和超聲波分散 ,能使 Al2O3 納米粒子達(dá)到好的分散效果 ,但操作比較繁瑣。 具體實(shí)例： 鎳 磷／金納米粒子復(fù)合化學(xué)鍍層的研究 在化學(xué)鍍鎳磷溶液中添加金納米粒子，在基體鋼鐵上沉積得到鎳 磷 /金納米粒子復(fù)合鍍層 。 金納米粒子在鍍液中的濃度為 L1用掃描電子顯微鏡，能譜儀，示差掃描熱量分析儀， X射線衍射儀，顯微硬度計(jì)等儀器對(duì)鍍層性能進(jìn)行了分析 +通過(guò) EDS 分析表明， NiP 鍍層中 P 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ％， 而 NiP/Au 鍍層中 P 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ％ ，金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ％。 與鎳 磷合金鍍層相比，納米復(fù)合鍍層具有較高的硬度，并且華東理工大學(xué) 鍍層組織致密，孔隙率小，對(duì)基體具有更好的保護(hù)作用 。 表 2 化學(xué) 鍍?nèi)芤旱慕M成及參數(shù) 在此基礎(chǔ)上添加已制備的金納米粒子，即可配制成納米復(fù)合鍍液 ， 具體工藝過(guò)程參照參考文件 7。 [7～ 8] 4 納米復(fù)合鍍層的電刷鍍法 簡(jiǎn)介： 復(fù)合電刷鍍技術(shù)在刷鍍電源、刷鍍工藝以及理論研究等方面都取得了一定的
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