纳米颗粒复合电刷镀液制备方法的研究

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2、thodsforNanoparticleCompositeElectro_brushPlatingSolution胡振峰,徐滨士,董世运(装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京100072)HUZhen—feng,XUBin—shi,DONGShi—yun(NationalKeyLaboratoryforRemanufacturing,AcademyofArmoredForcesEngineering,Beijing100072,China)摘要:本研究通过采用高能机械化学法对其进行分散.研究表明,与超声波,机械搅拌和化学方法相比,高能机械化学法处理后镀液

3、中纳米颗粒更多的处在纳米数量级,并可长时间悬浮(20h以上),长时间(30天)静置后镀液中颗粒仍有大部分处在纳米级.所制备的复合镀层中纳米颗粒含量较高;镀层的表面均匀,致密,平整;镀层的显微硬度也提高了15～3O.关键词:电刷镀;纳米颗粒;分散方法中图分类号:TO174.4文献标识码:A文章编号:1001—4381(2007)10—0072—04Abstract:Anewcompositemethod,namedhigh—energy—mechanicalandchemicalmethod(HEMCM),wasusedtodeconcentratetheceramicn

4、anoparticleswithinmetalmatrixsolution.Comparingwiththeothermethods,suchassupersonicmethod,mechanicalmethodorchemicalmethod,muchmorenano—particleswereinnanometerscaleinthecompositesolutionafterpreparedbyHEMCM.Andthenano—particlescansuspendsteadilyaslongerastwentyhours.Furthermore,mostofth

5、eparticlesincom—positesolutionwereinnanometerscaleafteronemonth.What’Smore,theproportionofnanoparti—clesismuchhigherinthecoatingpreparedbythismethod.Thesurfaceofthecoatingiseven,corn—pactandsmooth.Themicro-hardnessincreasesby15一30.Keywords:eletro—brushplating;nanoparticle;deconcentrating

6、method复合电镀就是在电解质溶液中加入一种或数种不溶性固体颗粒,在金属离子被还原的同时,将不溶性的固体颗粒均匀的夹杂到金属镀层中的过程].在电镀,化学镀及电刷镀中加入直径较小的固体颗粒能获得比普通复合镀层高的硬度,耐磨性,减摩性l_2].但由于其加入的固体颗粒多为微米级,镀层性能受到了一定的限制.纳米颗粒具有不同于微观和宏观物质的许多介观特性,使其具有比普通材料高得多的强度与硬度,展现了广阔的应用前景.但是,纳米颗粒在镀液中的分散和稳定一直是制约和影响纳米复合镀技术得到广泛应用的一个重要原因.本工作采用不同方法制备了含有n—A1O.和n—SiOz颗粒的复合电刷镀液,

7、并对其分散效果从镀液的分散性和稳定性,镀层中纳米颗粒含量,表面形貌和显微硬度等方面进行对比研究.实验材料和方法电刷镀液主要成分为硫酸镍,柠檬酸铵,醋酸铵,氨水和添加剂,所采用药品均为分析纯,以蒸馏水配制.所添加纳米颗粒的物理特性如表1所示,形貌如图1所示.由图1可以看出,纳米颗粒呈明显的团聚状态,因此必须进行分散处理.本研究采用的分散方法有超声波法,机械搅拌法,化学法和高能机械化学法.试样为40mm×100mm的45钢板,电刷镀的工表1纳米颗粒材料的物理特性Table1Physicalcharacteristicsofthenanopar