aunanosic复合镀层的制备及性能测试

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1、中文摘要为了提高镀金层的硬度、耐磨性，而不影响它的耐蚀性和电接触性能，本文采用电沉积的方法向镀层中引入纳米SiC粒子，制备了Au／纳米SiC(以下记为Au／nano—SiC)复合镀层。本实验研究了镀液中纳米SiC粒子的悬浮量、阴极电流密度、搅拌、镀液温度及pH值等工艺参数对复合电沉积的影响；并运用SEM、EDS、XRD、XPS、TEM、EDX等测试手段对纳米复合镀层的表面形貌、显微硬度、耐磨性、结合强度及电性能等进行分析；最后初步探讨Au／nauo-SiC复合电沉积的机理。复合镀层中含有一定量的纳米SiC，且纳米粒子在镀层中几乎没有团聚发生，分散很均匀。选用镀层中复合的纳米SiC的量作为指标，

2、确定的最佳工艺条件为：镀液中纳米SiC粒子的悬浮量7∥L，阴极电流密度1．5A／dm2，搅拌速度100rpm，镀液温度40℃，pH值4．3。纳米复合镀层的显微硬度、耐磨性较纯金镀层有很大的提高。复合镀层中的纳米SiC含量是复合镀层显微硬度的主要影响因素，纳米粒子含量越高，复合镀层的显微硬度越高，耐磨性能越好；纯金镀层的磨损机制表现为磨料磨损，复合镀层的磨损机制主要呈现为疲劳磨损。纳米复合镀层的结合强度稍大于纯金镀层，拉伸结果表明复合镀层的结合强度大于60．02MPa。纳米复合镀层的接触电阻与纯金镀层相差不大，纳米SiC粒子的加入对镀层的电性能影响较小。Au／nano．SiC电沉积机理满足Gug

3、lielmi两步吸附模型，其复合电沉积过程可以划分为三个步骤，最后形成纳米粒子弥散分布的复合镀层。关键词：复合镀层，镀金，纳米SiC，复合电沉积，显微硬度，耐磨性ABSTRACTT0improvethehardnessandwearresistanceofthegoldcoating．butnottodecreasethecorrosionresistanceandelectricalcontactproperties,Au／nano-SiCcompositecomingswegepreparedinthispaperbyaddingthenano—SiCparticlesintothegol

4、dcoatingwiththemethodsofeleelrodeposition．Theeffectsofthellano·SiCconcentrationinelectrolyte，cathodecurrentdensity,stirringrate，temperatureoftheelectrolyteandpHoftheelectrolyteonthepropertiesofcompositeelectrodepositionwerestudied．Themorphotogies．micro-hardness,weal"resistance,bondstrengthandelectri

5、calperformancewefemeasuredandanalyzedusingSEM，EDS，XRD，XPS，TEM，EDXere．ThecompositeeleetrodepositionmechanicsofAuandnano·SiCparticleswassimplydiscussedatlast．Aquantitativeofnano—SiCparticlesweredetectedinthecompositecoatingsandtheywereveryuniformandalmostdidnotagglom蟹ated．Settingthecontentofllano-SiCp

6、articlesinthecoatingastarget,theoptimumprocessparametersWCl'edeterminedwhichwgrethenano—SiCconcentrationinelectrolyte7．Og／L，cathodecurrentdensi哆1．5A／dmz，stirringratelOOrpm,temperatureoftheelectrolyte40℃andpHoftheelectrolyte4．3．Therewasagreatimprovementinthemicro·hardnessandwearresistanceofAu／nano-Si

7、Ccompositecoatingthanpuregoldcoming．Thecontentofnano·SiCparticlesinthecompositecoatingwasthemainfactorinfluencingthemicro-hardnessandWearresistanceofthecompositecoating．Themorethecontentofnano—SiCinth