纳米颗粒复合电刷镀液研究及其在装备维修中的应用

《纳米颗粒复合电刷镀液研究及其在装备维修中的应用》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、分类号：TQl53．1E92U．D．C：纳工学硕士学位论文L●ClassifiedIndex：TQl53．1E92U．D．C：DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一STUDYONNANOPARTICLECOMPOSITEELECTRO．BRUSHPLATINGSOLUTIONS&APPLICATIONSTOEQUIPMENTMAINTENANCECandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppli

2、edfor：Speciality：DateofOraIExamination：University：HuZhenfengPro￡XuBinshiDr．DongShiyunMasterofEngineeringofmaterialprocessMarch，2004AcademyofArmoredForcesEngineering。j■摘要纳米技术是21世纪的先进技术。纳米材料具有很多异乎寻常的特性，有着极为广泛的应用前景，是当前材料科学的研究前沿。纳米材料在水相介质中的分散稳定既是纳米材料走向应用的一项关键技术，又

3、是急需解决的一个难题。电刷镀技术是一项以机械设备维修为主要目的的表面工程技术，其工艺简单，灵活方便，镀层结合强度高，耐磨性好，应用领域广泛。但单一电刷镀镀液的镀层使用性能有限。本研究将纳米技术与传统的电刷镀技术结合起来，在金属基镀液中加入纳米陶瓷颗粒，采用高能机械化学法分散技术，重点解决了纳米颗粒在金属基质溶液中的分散和稳定问题，制备了纳米颗粒复合电刷镀液，评价了其特性参数，研究其使用性能，并考核了其应用效果。主要成果如下：获得了一种能有效地将纳米陶瓷颗粒分散在金属基质溶液中的复合分散方法——高能机械化学法。与超

4、声波分散方法、机械分散方法和化学分散方法相比，高能机械化学法处理后镀液中纳米颗粒更多的处在纳米数量级，并可长时间悬浮(20小时以上)，长时间(30天)静置后镀液中颗粒仍有大部分处在纳米级，为纳米颗粒复合电刷镀液的储存和运输提供了可能，大大方便了该技术的普及与使用。而且，采用高能机械化学法制备的纳米颗粒复合电镀液的镀层中纳米颗粒含量较高；镀层的表面均匀、致密、平整；镀层的显微硬度也提高了15～30％。因此，高能机械化学法是制备纳米颗粒复合电刷镀液的比较理想方法。设计并优化了纳米颗粒复合刷镀液的主要成分和含量，制备了

5、三个系列(镍基、铜基、镍磷合金基)18种纳米颗粒复合电刷镀液。镍基纳米颗粒复合电刷镀层的性能研究表明，纳米颗粒的加入可以有效地提高镍基镀层的机械性能。与纯镍镀层相比，显微硬度提高了20～50％，耐磨性能是纯镍镀层的1．5~2．5倍，在60N和140N载荷下的抗接触疲劳性能提高到106周次(纯镍镀层是105周次)，特别是在较高温度条件下(500"C左右)，镍基纳米颗粒复合镀层仍具有较高的抗微动磨损性能。另外在对铜基纳米颗粒复合电刷镀液和镍磷合金基纳米颗粒复合电刷镀液的研究中，复合刷镀层的性能也得到了巨大提高。这使得

6、纳米颗粒复合电刷镀镀液相对于普通刷镀液的应用领域大大拓宽。由于其复合刷镀层具有优良的综合性能，纳米颗粒复合电刷镀液已被用于修复坦克、舰船、飞机、汽车、机床等军用装备和民用装备重要零部件，解决了诸多装备维修难题。关键词电刷镀；纳米颗粒；复合电刷镀液：复合镀层；装备维修装甲兵工程学院工学硕士学位论文!!：!=!=!=苎!=!=!!=!!!!!=!I．．=I!I!!=!=!!=!!=AbstractNanotechnologyisalladvancedtechnologyofthe21thcentury．Withalo

7、tofuniqueproperties，nanomaterialshavetheprospectofextensiveapplicationandtaketheleadinthefieldofmaterialsscienceandresearch．ItiSoneofcriticaltechnologiesinnanomaterialsapplicationtokeepitsstabilitywhiledeconcentratedinwatermedium．Meanwhile，itremainsabafflingp

8、roblemthatrequirepromptattentionandsolutionoftheacademecircle．Electro-brushplatingisasurfaceengineeringtechniquewitIlthemajorpurposeofmechanicalequipmentmaintenance．Althoughithasextensive