納米晶銅表面化學(xué)鍍Ni-P合金的研究.pdf

1、化學(xué)鍍作為一種材料表面處理技術(shù)，近年來發(fā)展迅速，進(jìn)行的相關(guān)研究很多，出現(xiàn)了復(fù)合鍍層、多元合金鍍層等具有各種功能的新興化學(xué)鍍層。
　　 但是傳統(tǒng)的化學(xué)鍍Nj-P合金鍍層操作簡單、成本低廉，且通過工藝韻調(diào)整也可以得到各種特殊需要的Ni．P鍍層，所以化學(xué)鍍Ni．P鍍層的應(yīng)用仍然十分廣泛，對化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層的研究仍然具有重要意義?，F(xiàn)在，人們對化學(xué)鍍Ni-P合金的研究已經(jīng)很多，但是，基體材料本身的組織結(jié)構(gòu)對化學(xué)鍍Ni-P合金工藝和鍍

2、層性能的影響，這方面的研究比較少。
　　 本試驗(yàn)分別在粗晶銅基體和納米晶銅基體表面通過化學(xué)沉積得到了Ni-P鍍層，并對兩種基體表面Nj-P鍍層的形貌、組織結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了比較，同時(shí)研究比較了相同的熱處理?xiàng)l件對兩種基體表面鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過試驗(yàn)，主要得到以下結(jié)論：
　　 1．通過正交試驗(yàn)，得到了納米晶銅表面化學(xué)鍍Ni-P合金的優(yōu)化配方為：
　　 NiSO4·6H2O 30g／LNaH2PO2·H2O 3

3、5g/LNa3C6HsO7·2H2O 30g/LCH3CH(OH)COOH 16ml/LNH4Cl 1mol/LpH: 7溫度： 80℃
　　 2在納米晶銅基體表面進(jìn)行化學(xué)鍍之前，不需要用砂紙對基體進(jìn)行打磨，經(jīng)過合適的前處理即可直接在其表面沉積鎳磷合金，且沉積速率較快。在化學(xué)鍍過程中，次磷酸鈉濃度、鍍浴溫度、鍍浴PH值對鍍層性能影響較大，其中鍍浴溫度的影響最大，其次是次磷酸鈉濃度，PH值影響較小。
　　 3．本試驗(yàn)分別在

4、粗晶銅基體和納米晶銅基體表面得到了銀白色、光亮、均勻的Ni-P鍍層，在金相顯微鏡下觀察到鍍層均由胞狀組織構(gòu)成，結(jié)合致密，胞狀物大小均勻。在較低溫度下進(jìn)行熱處理后，鍍層表面形貌沒有明顯變化。而在500℃熱處理后，Ni-P鍍層經(jīng)過再結(jié)晶，表面發(fā)生變化，胞狀組織長大。并且，與粗晶銅基體相比，納米晶銅表面Ni-P鍍層的胞狀組織比較大。
　　 4．與粗晶銅基體相比，在相同的沉積時(shí)間內(nèi)，納米晶銅表面鍍層較厚，說明納米晶銅基體表面沉積Ni-P

5、鍍層的速率較快。主要是因?yàn)榧{米晶銅基體本身晶粒較小，單位面積上的催化活性中心較多，所以相同條件下的沉積速率較快。
　　 5．鍍態(tài)下，納米晶銅表面Ni-P鍍層為非晶結(jié)構(gòu)，隨著熱處理的進(jìn)行，鍍層逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)結(jié)構(gòu)。納米晶銅表面Ni-P鍍層硬度很高，且在較低溫度下進(jìn)行熱處理后，納米晶銅表面Ni-P鍍層硬度增加，在300℃時(shí)熱處理后硬度值達(dá)到最大，而后隨著熱處理溫度的升高，硬度值又開始下降。
　　 6．與粗晶銅基體相比，納米晶銅

6、基體表面Ni-P鍍層的結(jié)合力較好，主要是因?yàn)榧{米晶銅基體表面晶粒尺寸較小，鍍層與基體的機(jī)械咬合較多，且在納米化的過程中，基體表面會產(chǎn)生一定的粗糙度，這也有利于鍍層與基體的咬合作用。經(jīng)過熱處理后，兩種基體表面鍍層的結(jié)合力都得到提高。
　　 但是與粗晶銅基體相比，納米晶銅表面鍍層的結(jié)合力更好。
　　 7．本實(shí)驗(yàn)得到的Ni-P鍍層摩擦系數(shù)比較小。經(jīng)過熱處理后，兩種基體表面鍍層的耐磨性表現(xiàn)出不同的變化，但總的來說，與粗晶銅基體相