化学沉积Ni-Cu-P涂层的制备及其腐蚀和冲蚀性能的研究

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1、化学沉积Ni．Cu．P涂层的制备及其腐蚀冲蚀性能研究摘要本文通过化学沉积方法，在Ni．P的基础上加入Cu改善涂层的耐蚀耐磨性，提高耐冲蚀性能。探索工艺条件和沉积液各组成对Ni．Cu．P合金涂层的组织结构、涂层成分、表面形貌、摩擦磨损性能的影响，重点研究Ni．Cu．P涂层的腐蚀冲蚀性能。通过改变改变冲蚀介质的种类与浓度、冲蚀介质流速、冲蚀时间、冲蚀攻角等外因以及涂层硬度，组织状态等内在因素，结合XRD、SEM、XRF等手段，分析涂层的结构、表面形貌及组成，探讨化学沉积Ni．Cu．P涂层的冲蚀机理。结果表明：Ni．Cu．P涂层中因为Cu元素的加入致使涂层胞状组织更加细小。合金

2、涂层中Cu含量较低时涂层是非晶态结构，Cu含量大于11．72％时涂层已经完全变成晶态结构。Ni．Cu．P合金涂层在300℃热处理1h后析出了Ni3P相和Ni．Cu固溶体。显微硬度随着柠檬酸钠浓度的增加不断增大，随着温度的增加不断降低，当硫酸铜的浓度为0．69／L时；次亚磷酸钠浓度259／L，显微硬度最大；显微硬度在热处理300℃时达到最大值。当涂层中铜含量为7．03％时以及300℃热处理，磨损量达到最小值。Ni．Cu．P涂层在2％氢氧化钠溶液中具有最佳的耐冲蚀能力。随着HCl浓度的增加，Ni．Cu．P合金涂层的冲蚀失重逐渐增加；冲蚀失重随着冲蚀速度增加呈指数增加；在450

3、攻角冲蚀时冲蚀失重最大；随着冲蚀介质温度的增加，冲蚀失重也在增加。Ni．Cu．P合金涂层热处理态耐蚀耐冲蚀性能优于镀态；Ni．Cu．P合金涂层热处理前后的耐冲蚀性能与耐蚀性能一致，300℃热处理态的耐蚀耐冲蚀性能最佳，随着涂层硬度的增加，涂层的抗冲蚀能力增加。当涂层中Cu含量为9．24％时，抗冲蚀性能最佳。关键词：化学沉积，Ni．Cu—P，耐腐蚀性，耐冲蚀性ResearchonpreparationofNi··Cu—·PelectrolessplatingandcorrosionandpropertiesABSTRACTcoatinger0SlOnInthistheses

4、，Ni—Cu-Pcoatingwaspreparedbychemicaldepositionmethod，Theinflunceofoperatingconditionandthebathcompositiononthecomposition，morphology，microstructureandtheproperties，suchasmicro—hardness，andfrictionwereinvestigatedbymeansofSEM，XRD，XRF，keyresearchincorrosionanderosionresistanceofthecoating．E

5、rosionbehaviorofNi—Cu·Pcoatinganalyedbychangingtheparameterssuchasthemedium，concentrationofsolution，liquidvelocity，erosionhour，impactangle，hardnessandmicrostructuresofthecoatingetc．Erosionmechanismwasdiscussed．TheresultsshowthatsurfaceofNi·—Cu·-Pcoatingmorphologyappearstypicalcellularorga

6、nizations；amorefinecellularstructureappearswhenCualloyisadded．LowCucontentofalloycoatingisamorphous，whilecontentofmorethan11．72％ofthecoatingisturnedintocrystalline．Ni3PpHaseandNi-CusolidsolutionprecipitatesintheNi-Cu-Pcoatingafter300"Cheattreatment．Micro．hardnessofNi—Cu-Pcoatingincreasesw

7、iththeincreaseoftheconcentrationofNa3C6H507·2H20，whileitdecreasesastheincreasytemperaturethemaximumhardnessobtainedwhentheconcentrationofCuS04·5H20iSO．69／LortheconcentrationofNaH2P04·H20259／L，Hardnessofcoatingreachesmaximumafter300℃heattreatment．Wearreachesminimumwh