超聲場中陰極旋轉(zhuǎn)條件下脈沖電沉積Ni-ZrO2納米復合鍍層試驗研究.pdf

1、電沉積納米復合鍍層具有良好的耐腐蝕性、抗高溫氧化性和耐磨減摩性等特性。采用脈沖電流進行納米復合電沉積可以降低濃差極化、細化組織晶粒；利用超聲波和旋轉(zhuǎn)陰極等輔助電沉積能改善復合鍍層微觀結(jié)構(gòu)，提高鍍層質(zhì)量。將超聲波和旋轉(zhuǎn)陰極結(jié)合應用于脈沖納米復合電沉積有望進一步提高納米復合鍍層的性能。
　　本論文以氧化鋯（ZrO2）納米顆粒作為復合電沉積中的強化相顆粒，進行了超聲場中旋轉(zhuǎn)陰極條件下脈沖電沉積納米復合鍍層的試驗研究。成功制備出Ni-Zr

2、O2納米復合鍍層并獲得了一組工藝參數(shù)，分析了復合鍍層的微觀結(jié)構(gòu)，考察了復合鍍層的性能。
　　研究了 ZrO2納米顆粒添加量、脈沖電流、超聲波和旋轉(zhuǎn)陰極等對復合鍍層中 ZrO2含量的影響。獲得了一組超聲場中旋轉(zhuǎn)陰極脈沖電沉積制備 Ni-ZrO2納米復合鍍層較適宜的工藝參數(shù)，即：ZrO2添加量45g/L，脈沖平均電流密度4A/dm2，脈沖頻率666Hz、占空比0.4，超聲波頻率28kHz、功率120W，陰極旋轉(zhuǎn)速度800r/min，鍍

3、液溫度45℃，磁力攪拌速率1000r/min。
　　分析了不同電沉積方式制備的復合鍍層的微觀組織和結(jié)構(gòu)。得出了 ZrO2納米顆粒、脈沖電流、超聲場和旋轉(zhuǎn)陰極等因素對納米復合鍍層晶粒細化、致密度、結(jié)晶擇優(yōu)取向等的作用規(guī)律。考察了不同電沉積方式下制備的鍍層的顯微硬度、抗氧化性、耐腐蝕性、耐磨減摩性能，分析了納米顆粒、脈沖電流、超聲場和旋轉(zhuǎn)陰極對鍍層性能的影響規(guī)律。
　　探討了脈沖電流、超聲波和旋轉(zhuǎn)陰極在納米復合電沉積中的作用機理