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1、W-SiC纳米复合电镀工艺的研究Ni—W—SiC纳米复合电镀工艺的研究25Ni—W—SiC纳米复合电镀工艺的研究StudyonNi—-W—-SiCNanometerElectrodepositionProcess'王晋春,程旭东,李丹虹,杨章富,欧阳贵(1武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070;2武汉材料保护研究所,武汉430030)WANGJin-chunl,CHENGXu-dong,LIDan—hong,YANGZhang—fu,OUYANGGui(1StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyfo
2、rMaterialsSynthesisandProgressing,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China;2WuhanResearchInstituteofMaterialsProtection,Wuhan430030,China)摘要:采用一种新型的分散方法促使纳米SiC在镀液中的均匀有效分布.初步探讨了工艺参数对复合镀层的影响,着重研究阴极电流密度对Ni—W—SiC纳米复合镀层表面形貌,断面形貌,n—SiC共析量和显微硬度的影响.结果表明:在其他工艺不变的条件下,选择适当的电流密度可制备出形貌良好
3、,成分均匀,硬度较高的纳米复合镀层.关键词:纳米复合电镀;共析量;表面形貌;显微硬度中圈分类号:TQ153文献标识码:A文章编号:1001—4381(2006)03—0025—04Abstract:AnewdispersemethodwasappliedtOdispersen—SiCtOavoidconglomerating.Theeffectofprocessparametersonthenano-compositecoatingwaspresented.Theinfluenceofcathodiccur—rentdensityonsurfacemor
4、phology,sectionmorphology,n-SiCCO—depositionamountandmicro—hardnessofnano—compositecoatingwasmainlystudied.Theresultshowsthatgoodmorphology,n-SiCparticledisperseduniformlyandhighlymicrohardnessvalueofnano-compositecoatingscanbepreparedunderpropercurrentdensitywhenotherprocesscond
5、itionsaresame.Keywords:nanometerelectrodeposition;CO—depositionamount;surfacemorphology;microhardness复合电镀技术是采用电沉积方法将各种固体微粒夹杂在金属或合金镀层中而形成功能镀层L1],是一种新型复合材料的制备方法.由此形成的复合镀层具有一般镀层所不具备的高强度,高硬度,耐高温,抗侵蚀等多种性能,从而拓展了复合材料的应用范围和使用寿命,有望成为具有发展前途的复合材料之一L2].纳米复合电镀则是在复合电镀的基础上发展起来的新工艺,它是利用性能独特的纳米微粒
6、与金属材料进行优化组合,发挥两者最佳的综合性能.Ni-W-SiC纳米复合电镀体系是利用金属w具有耐高温,抗氧化,硬度高的优点能对镀层起固溶强化作用和纳米SiC(n—SiC)具有的耐高温,高强度,高韧性,耐磨性等优点能对镀层起弥散强化作用L3],将它们添加到Ni基镀液中实施复合电镀,有望形成性能良好的复合镀层.但是由于纳米SiC微粒在镀液中易团聚,难分散,这使得纳米复合电镀的应用受到一定限制,国内外这方面的报道不多].本工作通过对Ni—W—SiC纳米复合电镀体系的研究,着重阐述阴极电流密度对镀层的形貌,n—SiC共析量和显微硬度的影响,希望能为进一步的研究
7、和工业应用提供参考.1实验方法1.1镀液的组成和工艺参数镀液的组成和工艺参数如下:NiSO?6HO300g/L;NiC12?6H2O20g/L;Na2WO4?2H2O30g/L;H3BO340g/L;柠檬酸钠为25g/L,十二烷基磺酸钠为0.1～0.3g/L;40(质量分数)的EHS润湿剂0.5mL/L;阴极电流密度1～4A/dm;温度为40～60℃;pH为3～5;n—SiC微粒分散量0～20g/L;电镀时间为40min.1.2实验装置HL一10ATM赫尔槽实验仪(武汉材料保护研究所);SY系列高频逆变稳压流电源(武汉材料保护研材料工程12OO6年3期究
8、所);电热恒温水浴锅(上海嘉程仪器厂):KQ2200型超声波清洗器(昆IlI市超
