纳米AL2O3碱性化学复合镀镍的研究

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1、浙江大学硕士学位论文纳米Al<,2>O<,3>碱性化学复合镀镍的研究姓名：穆欣申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：凌国平20060301浙江人学坝卜学位论史穆欣2006年3月纳米A1203碱性化学镀镍的研究摘要Y846227由于纳米颗粒的特殊性，纳米颗粒复合的化学镀镍层可能有特殊的性能。为了研究纳米化学复合镀层的性能，首先必须获得纳米颗粒均匀分散的化学镀镍层。只有这样，镀层的性能爿+能真正被认为是纳米颗粒复合而产生的对镀层性能的影响。为了获得这样的镀层，首先要选择无硬团聚的原始纳米颗粒；其次是这样的纳米颗粒必须在镀液中趋好的分散；最后这些纳米颗粒能均匀地复合到

2、镀层中。以此为目标，本文开展纳米A1203复合化学镀镍的研究。首先对纳米A1203颗粒的分散性进行探讨，根据Beckman激光粒度仪检；91lI的纳米颗粒粒度分布进行判断。结果表明，温度升高，纳米颗粒的悬浮性增强，但是温度过高，纳米颗粒迅速团聚。纳米颗粒的硬团聚无法通过超声、乳化剪切、分散剂(不同浓度的PEG，PVA，pMAA—NH。)、以及在颗粒表面吸附离子等手段进行良好得分散。同样的纳米颗粒，制备方法不同，在镀液中的分散性也不尽相同。因此，为了获得纳米颗粒均匀分柿的复合镀层，必须采用具有良好分散的纳米粉术。而且，不同来源的纳米颗粒需在不同pH的化学镀液中使用，才能保

3、证纳米颗粒在镀液中具有良好的分散。研究表明，NanotecCorp，公司的a相纳米A1203在pH为9的镀液中分散性最好。之后探讨纳米颗粒的加入对镀层形貌、组织结构以及性能的影响。采用NanotecCorp公司的纳米AI203，以玻璃和钢铁材利为基体，在碱性镀液中、次亚磷酸钠作为还原剂、60℃下进行反应，制备高磷含量的纳米A1203复合镀镍层。用增重法测量镀速。用场发射扫描电镜(SEM)观察镀层的形貌，用能谱分析仪(EDS)测定所含的元素及其含量。用sD-rQ600示差扫描量热仪(TG)和D／3AX3B型x．射线衍射仪(XRD)，分析镀层晶体结构。用透射电子显微镜(TE

4、M，JEM200CX)观察镀层中纳米颗粒的分布。以表面光洁的玻璃作为基体，研究了纳米A1203的加入对镀层形貌的影响。分别用两步法和分子自组装法对基体进行预处理。结果表明，纳米颗粒的加入，细化了基质金属晶粒，使得镀层形貌更为均匀。另外，不论是否加纳米粉末，对玻璃表面进行预处理，分子自组装的效果比两步法要好。而且，在进行分子自组装时，采用超声波技术即在玻璃经偶联处理后，用超声波辅助清洗，化学镀镍层浙江人学坝lj学位论义穆欣2006年3月纳米A120)碱忡化学镀镍的川究表面更均匀光亮，结合力更好。以钢铁为基体，研究了纳米粉术的加入对镀层结构、镀层性能及晶化行为的影响。结果表

5、明：在碱性化学镀镍液中添加纳米A1203粉术，可以得到含纳米A1203的镀层；与未添加纳米颗粒相比，镀层硬度明显增加：镀层中的纳米A1203颗粒促进了化学镀镍层的晶化。关键词：纳米A1203；碱性化学复合镀镍；分散性；分子自组装堂堑叁堂塑fj堂些堡兰穆欣2006年3门纳米AI：O，碱件化学镀镍的毋f究AbstractDuetothespecialcharactersofHalloparticles，electrolesscompositeplatingcouldobtainnewproperties．Butthisshouldbebasedontheevendisper

6、sionofllanoparticlesinthecompositecoating．Asaresult，threerequirementsmustbemet：first，nflnoparticleswithouthardagglomeration；second，excellentdispersionofnanoparticlesduringelectrolessplating；third，uniformdepositionofnanoparticlesintothecoating．Inthesepreconditions，experimentswerecarriedou

7、ttostudythenano-A1203electrolesscompositeplating．Firstly，thedispersionofnano—A1203wasinvestigated，whichwasbasedonthedistributionofparticlesafterultrasonictreatmentandbyaddingseveraldifferentsurface—activereagents；then，thedispersionOftheas—receivednano-A1203powdersfromdiff