超声波电沉积纳米镍层的形态与性能研究

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1、摘要本文研究了在黄铜基体上超声波电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米越203复合涂层的工艺和性能。利用xRD、sEM、IM6工作站及显微硬度计等手段对涂层的组织结构、性能进行了表征，探讨了超声波在电沉积纳米涂层中的影响规律。1、不同工艺条件下电沉积速率的研究结果表明，超声波频率35kHz时，随着超声波功率的增加，脉冲电沉积镍涂层速率减小；超声波频率130kHz时，脉冲电沉积速率随着超声波功率增加先增大后减小；在超声波频率35kHz和130kHz作用下，随着超声波功率的增加，直流电沉积镍涂层速率先增大后减小。2、不同工艺条件下电沉积纳米镍涂层和Ni一纳米A1203复合涂层的组织结构分析结果表明，超声

2、波电沉积纳米镍涂层和Ni．纳米舢203复合涂层的组织细小致密、均匀、平整；糖精的加入可使镍涂层(200)晶面的择优取向明显降低：超声波可改变镍涂层各晶面的择优取向，但变化规律并不明显；随着电沉积时间的增加，镍涂层从无择优取向转变为(200)晶面择优；超声波作用可细化晶粒，镍涂层晶粒平均尺寸最小达15．4nm。3、不同工艺条件下电沉积纳米镍涂层和Ni．纳米舢203复合涂层硬度测试结果表明，随着超声波功率增加，纳米镍涂层和Ni一纳米m203复合涂层的硬度增大。超声波电沉积纳米镍涂层的显微硬度比无超声波电沉积的高出172Hvom超声波电沉积复合涂层的显微硬度比无超声波电沉积的高出160HV01。

3、Ni一纳米越203复合涂层的显微硬度随着电流密度的增大而增大，显微硬度可高达564Hvo．1．随着电沉积时间的增加而增加，显微硬度可高达651HVo_104、超声波电沉积纳米镍涂层和Ni一纳米烈203复合涂层的孔隙率测试结果表明，130kHz超声波作用下电沉积的纳米镍涂层和Ni一纳米A1203复合涂层的孔隙率比35kHz超声波作用下的要高，均比无超声波作用下的要低。5、涂层结合力的测试结果表明，超声波电沉积纳米镍涂层和Ni一纳米舢203复合涂层与基体的结合良好。6、不同条件下电沉积涂层的耐腐蚀性能测试结果表明，晶粒平均尺寸为广东工业大学工学硕士学位论文21．71m的纯镍涂层耐腐蚀性要优于晶

4、粒平均尺寸为80．04肿的纯镍涂层；超声波直流电沉积Ni．纳米舢203复合涂层的耐腐蚀性能随着晶粒平均尺寸的增大而增强。关键词：超声波，纳米镍，Ni．纳米舢203，电沉积ABSTRACTInthispaper，thetechn0109yandperfO蚰anceOfnanonickelcoatingsandnickel_nanoaluminacompositioncoatingsoncoppersubstratesbyultrasonicelectrodepositionwerestudied．BymeansofXRD，SEM，IM6workstationandmicrohardmeter

5、ect．，themorphology'strtlctureandperfomanceofcoatin昏wereanalyzed．Andthein丑ucncelaw0fultrasonicinelec∞deposjtionprocesswaspreliminarilydiscussed．1、Theresearchresultsofultrasonicelectmdepositionratesindi此rentprocesscondjtionsshow：withthepowerofultrasonicincreasillgat35kHz，thepluseelectrodeposiCionrat

6、eofnickeldecreased；withthepowerofultrasonicincreasingat130虹Iz，thepluseelectrod印osjtionrate0fnjckelwentupfifstandthendcsccnded；withthepowerofultrasonicincreasingat35and130kHz，tlleDCelectrodepositionrate0fⅡickeIcoatingswentup丘rstaⅡdthendescended．2、TheaIlalysisresultsofstructuresofnickelcoatin舻aIldni

7、ckel一nanoaluminacompositecoatin舻elec仃0deposjtedindi胁rentpmcessconditionsshow：theirstmctureswerecompact，homogeⅡeousandnat；theadditionofsacchariⅡcouldreducethepreferredorientationofnickelcoatingscrystalplane(200)；u