论文实例：电沉积re-ni-w-p-sic多功能复合材料镀层的理论研究与应用

《论文实例：电沉积re-ni-w-p-sic多功能复合材料镀层的理论研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、论文实例：电沉积RE-Ni-W-P-SiC多功能复合材料镀层的理论研究与应用根据热力学分析，计算并绘制了Ni-P-H2O系和Ni-C-H2O系E-pH图。结果表明，Ni与P能以Ni3P的形式在阴极上沉积。镀层中有Ni3C生成，C来源于加入镀液中的有机物和溶于水中的空气中的CO2。工艺条件试验结果表明，采用适宜的复合镀工艺，可得到一系列各种不同成分的复合材料镀层，其成分范围为：SiC5~30wt、Ni50~60wt、W10~25wt、P5~15wt、RE5~10wt。氯化稀土、氧化稀土和硫酸帑盐稀土的加入，有利于提高复合材料中W、P和SiC廉的含量。次亚磷酸钠的添加蝥量应适中，添加过

2、多会降低镀层中W和SiC的含量，悛一般应控制在10~15g乇/L之间。电流密度、温度唇和PH值对复合材料中的W战、P和SiC含量影响较大订，综合考虑它们的影响，D迪k应为5~10A/dm2、pH应控制在~之间、温度应控制在55~65℃之骂间。此外，Dk和PH对复痨合镀层的表面形貌影响也较杭大，Dk和PH高时，复合沁材料结晶粗；相反，DK和箜PH低时，结晶细。搅拌间瞳歇时间对复合材料中的Ni剞、W、P含量影响不大，但锪对SiC含量的影响较大，琼搅拌时间长和间歇时间长都獐会降低复合材料中SiC的鳍含量，所以，一般间歇时间梗为3min左右，搅拌时间4~5min。阴极过程龃试验结果显示

3、，当镀液中加苻10/10入SiC微粒和稀土后，复嚆合材料的阴极沉积电流密度莺增加，有利于Ni-W-P友合金在阴极沉积，并形成N甄i-W-P-SiC或RE猬-Ni-W-P-SiC复昂合材料。而在镀液中加入P陆TFE后，却降低复合材料螳镀层的阴极沉积电流密度。当稀土的添加量为7~9g夤/l时，复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加并不明赐显；随着稀土添加量的增加酝，复合材料镀层的阴极沉积睨电流密度增加较明显，当添炫加量达到11~13g/l绎时，镀层的阴极沉积电流密拄度增加达到最大值；若进一窿步增加稀土用量，则阴极沉摄积电流密度有所下降。Si鸪C微粒与Ni-W-P合金共沉积的机理是：SiC

4、微ヌ粒本身带负电荷，当加入到葭镀液中，它会吸附周围的正杓电荷，在流体动力学和电场↓力的作用下，迁移到阴极表炙面形成弱吸附；其次，到达蜢阴极表面的SiC微粒在静ㄞ电场力的作用下脱去水化膜蚬与阴极直接接触而形成强吸附；第三，吸附到阴极表面沂的SiC微粒被Ni-W-疒P合金捕获一起沉积到镀层羿中。RE-Ni-W-P唛-SiC复合镀层在不同浓缥度的硫酸、盐酸、磷酸和氯桡化铁等溶液中的腐蚀试验结玖果表明，以Ni-W-P合晷金为基体的复合材料镀层在镀态或热处理条件下在硫酸狭,磷酸,盐酸和氯化铁溶液澶中具有较好的耐蚀性,其耐舳蚀性优于316L不锈钢;沧Ni-W-P-SiC复合磴镀层在盐酸、硫酸和

5、氯化铁缡溶液中的耐蚀性优于Ni-ⅪW-P合金镀层和RE-N眙i-W-P-SiC复合镀屐层，而RE-Ni-W-P桉-SiC复合镀层在磷酸溶欲液中的耐蚀性又优于Ni-茑W-P-SiC和Ni-W蒗-P等镀层。RE-Ni-灿W-P-SiC复合镀层在哚10/10硫酸和磷酸溶液中的腐蚀机过理为缝隙腐蚀和晶间腐蚀，囊而在盐酸和氯化铁溶液中的诘腐蚀机理为点蚀和晶间腐蚀册。复合材料镀层的硬度和颊耐磨性试验结果表明，随着麽加热温度的提高，复合材料裆镀层的硬度增加，在400粘℃时达峰值，加热温度继续升高，镀层硬度呈下降趋势氦；此外，阴阳极相互垂直所得复合镀层的硬度高于阴阳ǔ极相互平行的硬度；镀态时宾复合

6、镀层的磨损率均最高，随着热处理温度的提高，磨越损率呈下降趋势，在400诔℃时磨损率最低，耐磨性最次好。继续升高温度，磨损率浚有所上升。另外，随着镀层中磷含量的增加，其耐磨性运改善。在400℃热处理条镬件下，随着热处理时间的延眺长，复合镀层的硬度和耐磨闯性增加，当热处理时间达到弯3小时时，镀层硬度和耐磨惠性达到最佳值；若继续延长仡时间，镀层的硬度和耐磨性是将降低。随着镀液中SiC旆浓度的增加，RE-Ni-降W-P-SiC复合材料镀层的硬度增加，同时镀层的噗耐磨性能也增强。镀液中钨酸钠浓度对RE-Ni-W绉-P-SiC多功能复合材后料硬度及耐磨性的影响规律黝与镀液中SiC浓度对RE

7、渭-Ni-W-P-SiC复贻合材料硬度及耐磨性的影响情规律基本一致，即随着钨酸钠浓度的升高，RE-Ni日-W-P-SiC复合镀层滴的硬度和耐磨性均提高。随舆着镀液中次亚磷酸钠浓度的鸥升高，镀层的硬度和耐磨性绌均降低。RE-Ni-W抚-P-SiC复合材料镀层的组织与结构分析表明，复厶合镀层在镀态下为非晶态，┶当热处理温度升到200℃狯10/10时，镀层开始晶化并析出N翠i3P相；当温度达到50襦0℃时，镀层晶化完毕，产僧生新相g-(FeNi)