超临界流体制备纳米A12O3／镍基复合电铸层及其微观结构和显微硬度.pdf

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1、第37卷第3期机械工程材料Feb．37No．32013年3月MaterialsforMechanicalEngineeringMar．2013超临界流体制备纳米Al2o3／镍基复合电铸层及其微观结构和显微硬度姜博。雷卫宁，刘维桥，钱蜜(1．江苏理工学院机械工程学院，常州213001；2．常州大学机械工程学院，常州213016)摘要：在超临界流体条件下制备了纳米A1。0。／镍基复合电铸层，采用显微硬度仪和扫描电镜分析了复合电铸层的微观结构和显微硬度。结果表明：在超临界流体务件下进行电铸，可有效解决AlO。纳米颗粒在镀液中的团聚问题，并促进其在

2、电铸层中均匀弥散分布；随AlO。添加量的增多，电铸层的显微硬度先升后降；在超临界流体压力为14MPa、镀液中Al2O。添加量为60g·L时，电铸层的显微硬度最大，为1142．2HV，此时电铸层中Al2()3的质量分数为9．88。关键词：超临界流体；A12O3纳米颗粒；镍基复合电铸层，中图分类号：TG153．2文献标志码：A文章编号：1000—3738(2013)03—0058—03PreparationofNi-BasedCompositeElectroformingLayerwithNano-Al203ParticlesbySupercr

3、iticalFluidsandItsMicrostructureandMicrohardnessJIANGBoJ，LEIWei—ning，LIUWei-qiao，QIANMi(1．SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversityofTechnology，Changzhou213001，China；2．CollegeofMechanica1Engineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213016，China)Abstract：Ni-basedcomposite

4、electroforminglayerwithnano-A12OapairticleswaspreparedundertheCOnditionofsupercritica1fluid，andmicrostructureandmierohardnesswereanalysedbymicrohardnesstesterandscanningelectronmicroscopy．Theresultsshowthataggregationproblemofnano-A12O3particleswasresolvedeffectivelybyelec

5、troformingundertheconditionofsupercriticalfluid，andelectroformingmadenano-A12O3particlesdistributeinelectroforminglayerevenly．ThemicrohardnessofelectroforminglayerincreasedandthendecreasedwiththeincreaseofaddingamountsofA1203particles．Microhardnessoftheelectroforminglayeru

6、ptOmaximum(1142．2HV)andmassfractionofA12Oainelectroforminglayerwas9．88wtwhenpressureofthesupercriticalfluidwas14MPaandaddingamountofA12O3particlesinplatingsolutionwas60g·L．Keywords：supercriticalfluid；nano-A12Oaparticle；Ni-basedcompositeelectroforminglayer的性能相比，纳米复合电铸层具有优良的

7、耐磨性、耐0引言蚀性以及抗高温氧化等性能，在微机械系统、精密模电铸是集电沉积与成型为一体的精密制造技具以及航空航天等领域有着重要的应用。但是纳米术，其电沉积过程直接影响成型零件的表面质量、力颗粒的高表面活性使其在电沉积过程中极易团聚，学性能和复制精度[1—2l。进一步提高电铸层的性能从而影响纳米复合电铸层的性能。超临界流体是电铸技术发展中的主要方向之一。与普通电铸层(SCF)是一种特殊的物理状态，一般是指温度和压力超过临界点，而密度接近或超过临界值的任何物收稿日期：2011—12—24；修订日期：2012—09—07质。它具有与液体相近的密

8、度和与气体相近的黏基金项目：国家自然科学基金资助项目(50875116)；江苏省自然科学度，因此有着极好的流动性和传递性[3]。正因为如基金资助项目(BK2O12585)此，超临