cu表面nial金属间化合物梯度涂层的制备

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1、摘要本论文研究中，首先采用电镀方法在铜表面制备镍镀层，研究了润湿剂、电流密度等因素对电沉积速度、镀层微观结构和表面形貌的影响。研究结果表明，提高电流密度以及在电镀液中添加润湿剂，可以使镀层晶粒细化，沉积速度提高。阴极电流密度低于60A／m2时，镍镀层的择优取向是(111)；电流密度高于80A／m2时，镍镀层择优取向变成(200)。研究了晶粒尺寸、表面形貌、镀层织构、热处理温度以及扩散时间等因素对Cu-Ni扩散速度及扩散层成分分布与微观结构的影响。研究结果表明，镍镀层细小的晶粒有利于Cu-Ni扩散；由

2、高电流密度所形成的镀层粗糙表砸和(200)织构更有利于Cu-Ni扩散；提高扩散温度，可以提高镍镀层与铜基体之间的扩散速度。研究了晶粒尺寸、表面形貌、镀层织构、热处理温度以及扩散时间等因素对Ni-A1扩散速度及扩散层成分分布、金属间化合物相的形成与微观结构的影响。研究结果表明，小尺寸的镍镀层晶粒更有利于Ni．Al扩散；由高电流密度所引起的镀层粗糙表面和(200)织构更有利于Ni．越扩散；提高扩散温度可以促进Ni镀层与金属舢的扩散反应；Ni镀层与Al通过扩散反应，形成了具有一定浓度梯度、由多种Ni一砧金

3、属间化合物相组成的梯度涂层，其显微硬度要远大于镍镀层。在以上研究的基础上，选用适当的工艺参数，制各Cu—Cu_Ni固溶体—Ni—_Ni一舢金属问化合物梯度涂层，并测试涂层的组织、耐磨、耐腐蚀和抗高温氧化等性能。研究结果表明，Ni-AI涂层的耐腐蚀性能、耐磨损性能以及抗高温氧化性能都要优于纯镍镀层。关键词：电镀镍；扩散层；Ni．cu固溶体；镀铝；Ni．Al金属间化合物：梯度涂层AbstractNickelcoatingiselectrodepositedonthesurfaceofcopper．nle

4、effectsofcurrentdensityandwettingagentonthedepositionrates，themicrostructureandthesurfacemorphologiesofniekelCOatingWel'estudied．n坨resultsshowthattheenhancementofcurrentdensityandthewettingagentCanacceleratethedepositionratesandmakethegrainsfmer．Whenth

5、ecurrentdensitywa$under60A／m2，thepreferredorientationofnickelcoatingwas(111)andwhenthecurrentdensitywasabove80A／ITl2，thepreferredorientationofnickelcoatingwas(200)．nleeffectsofgrainsizes，surfacemorphologiesandtextureofNideposits，thetemperatureofheattre

6、atmentandthetreatingtimeontherateofCl卜NidiffusionandthedistributionofcomponentandthemicrostructureofC州idiffusionlayerwerestudied．TheresultsshowthatthesmallgrainsizesCanpromoteCl卜Nidiffusion．Theroughsurfaceand(111)texturesofNielectrodepositsbasedonhighc

7、urrentdensityCanalsopromoteCu-Nidiffusion．neincreaseoftemperatureofheattreatmentCanincreasetherateofCu-Nidiffusion,too．弧eeffectsofgrainsizes，surfacemorphologiesandtextureofNideposits，thetemperatureofheattreatmentandthe仃eatingtimeontherateofNi-AIdiffusi

8、on,thedistribntionofcomponentandthemicrostructureofNi-AIdiffusionlayerofNi．AldiffusionlayerandtheformingofNi．Alintermetalliccompoundphaseswerestudied．TheresultsshowthatthesmallgrainsizesCanpromoteNi—Aldiffusion．n峙roughsurfaceand(1111tex