电沉积niwp基纳米复合镀层的组织与结构研究

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1、电沉积Ni-W-P基纳米复合镀层的组织与结构研究谭宁何丽芳郭忠诚昆明理工大学，昆明，650093摘要表面形貌和相结构的分析表明：镀液pH值对镀层的表面形貌影响最大，随着PH值的增大，镀层表面粗糙，但镀层较厚；稀土的加入能有效细化晶粒：N卜W-P—SiOz，Ni—W—P_Ce0：纳米复合镀层在镀态时是非晶态结构，而N卜W_P—Ce02一SiOz纳米复合镀层在镀态时是混晶结构，热处理后Ni—w．P—Ce02一SiOz纳米复合镀层是晶态结构，Ni。P相的衍射峰加强，这说明随着热处理温度的升高，镀层的非晶态形态逐渐减弱，镀层逐渐向晶态转变。关键词电沉积N

2、i_W—P基复合镀层组织与结构StudiesOilStructureofElectrodepositedNi—W-PbasedNano-compositeCoatingsTanning，Helifang，GuoZhongehengKunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming，650093Abstract：SurfacemorpHologiesandmicrostructureshowthatthebathpHhasaconsiderableeffectonsurfacemorpHologiesof

3、thecoating，andthesurfaceofthecoatingiscoarsewithincreasingbathpH，butthethicknessisraised，TheadditionofrareearthCanfmencrystalofthecoating．XRDshowsthatthestructureofNi-W-P-Si02andNi-W-P—Ce02llanocompositecoatingsisamorpHousandtheNi-W-P—Ce02-Si02nanocompositecoatingismixtureasd

4、eposited．ThestructureoftheNi-W-P-Si02，Ni—W-P-Ce02andNi—W-P·Ce02一Si02nanocompositecoatingsiscrystalwhentheyaleheattreated．Keywords：electrodeposition，Ni·W-Pbase，compositecoatings，structure．1前言传统的复合电沉积技术选用的第二相大多是微米级的，颗粒的粒度较大，在镀液中的悬浮能力差，获得的镀层表面粗糙、硬度高、抛光困难，而且微米级粒子容易堵塞滤芯，限制了电镀中必要的循

5、环过滤过程【110纳米粒子的出现，为传统电沉积复合镀技术带来了新的机遇。以一种金属为基体，通过电沉积的方法将纳米级微粒分散在金属镀层中，得到独特的物理及化学性能的纳米复合镀层技术，称为纳米复合电镀技术。纳米复合电镀技术是纳米材料技术与复合镀技术完美结合的结果，是复合镀技术发展进程中的一次质的飞跃。尽管纳米复合镀技术的研究始于20世纪90年代，但纳米复合镀层所表现出的诸多单金属和合金所不具备的性能，如较高的硬度、高耐磨性、自润滑性以及高比表面等，使纳米复合镀技术迅49速成为电镀技术发展的又一热点‘2。51．在今天表面工程的重要性获得了广泛的认同，可

6、以预言纳米复合电镀技术必将得到迅速的开发和应用。2．实验方法2．1镀层的成分及表面形貌分析采用日本岛津EPMA一1600型电子探针定量分析镀层中各元素的成分和含量：采用ASM-SX型扫描电子显微镜分析镀层的表面形貌及截面形貌。2．2镀层的组织及结构分析采用日本理学3015升级型x一射线衍射仪分析复合镀层的相结构。条件为：靶极CuKa，管压35kV，管流20mA，基线80，通宽240，滤波单色化，扫描速度40／min，计数器Sc。2．3镀液组成和工艺参数本实验所用镀液组成及工艺条件见表l。表1镀液组成及工艺条件TabIe1Bathcompositi

7、oNandconditiorls2．4原材料基体材料：10mm×50m×2ram规格45#钢。颗粒材料：纳米一氧化硅：≤30呻，浙江宇达化工有限公司纳米二氧化铈：<一30nm，广州精埔化工有限公司3结果与讨论31稀土对复合镀层表面形貌的影响在复合镀层中加入一定量的稀土，不仅可以使复合镀层的性能得到改善，同时，其表面形貌也有定的影响．结果如图l所示。(b)CeO,69／L(c】cem99／L【d)CeO，129／L田lCoOzm^量对复古镀层衰面*貌的影响(s朗×2000)Fig1EffectsofCeO,addl㈣ionsurfacemrmI“m

8、ofthecoatIng$(SENX2000)由图1可知，随着镀液中稀上含量的增加，镀层表面趋于平整，裂纹变窄，镀层品粒变细。这是因为随