脈沖電沉積金基納米復(fù)合鍍層的制備、表征及機(jī)理研究.pdf

1、作為納米復(fù)合鍍技術(shù)的一個(gè)新興領(lǐng)域,脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)綜合了脈沖鍍技術(shù)和納米復(fù)合鍍技術(shù)的優(yōu)勢(shì),具有很好的應(yīng)用前景.然而,目前尚未有成熟的脈沖納米復(fù)合鍍理論,尤其是針對(duì)脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)特點(diǎn)與脈沖納米復(fù)合鍍層性能之間內(nèi)在關(guān)聯(lián)的探索還很少.這使得脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)沒有得到充分挖掘. 本文對(duì)Au基脈沖納米復(fù)合鍍層的制備工藝及鍍層結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了研究,旨在探索脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)的特點(diǎn)和獲得優(yōu)異脈沖納米復(fù)合鍍層的途徑.

2、采用脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)制備了Au-SiO<,2>和Au-SiC納米復(fù)合鍍層.利用ESEM、EDX和XRD等手段對(duì)復(fù)合鍍層進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),與直流納米復(fù)合鍍相比,脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):各個(gè)獨(dú)立的脈沖參數(shù)增加了控制復(fù)合鍍過(guò)程的手段；脈沖納米復(fù)合鍍技術(shù)可以提高鍍層中納米顆粒的復(fù)合量,可以使鍍層的晶粒尺寸細(xì)小、結(jié)構(gòu)致密、孔隙率低.研究了不同脈沖參數(shù)如陰極平均電流密度、占空比、脈沖周期等對(duì)鍍層中納米SiO<,2>和SiC含量的影響,探討了A

3、u基納米復(fù)合鍍層的最佳制備條件. 研究了Au-SiO<,2>和Au-SiC脈沖納米復(fù)合鍍層的硬度和耐磨性能.分析了脈沖參數(shù)對(duì)鍍層硬度的影響規(guī)律,結(jié)合鍍層磨損的ESEM分析,討論了脈沖納米復(fù)合鍍層的磨損機(jī)理.結(jié)果表明,脈沖納米復(fù)合鍍層具有硬度高、耐磨性能好的特點(diǎn).與純Au鍍層相比,在磨損過(guò)程中,脈沖納米復(fù)合鍍層中納米顆粒均勻分散,增強(qiáng)了顆粒與基體的結(jié)合,減少了粘著磨損以及磨料磨損的發(fā)生. 分析了復(fù)合鍍層在3.5﹪NaCI溶

4、液中的陽(yáng)極極化曲線以及復(fù)合鍍層在H<,2>S酸霧試驗(yàn)和人工汗試驗(yàn)中的表現(xiàn),考察了鍍層的耐腐蝕性能.結(jié)果表明,Au-SiO<,2>和Au-SiC脈沖納米復(fù)合鍍層的耐腐蝕性能稍差于脈沖純Au鍍層,但優(yōu)于直流復(fù)合鍍層與Au-Ni合金,脈沖復(fù)合鍍技術(shù)的應(yīng)用使得Au基納米復(fù)合鍍層的結(jié)晶更加致密,減少了被腐蝕的幾率. 采用十字交叉法分析了Au-SiO<,2>和Au-SiC脈沖納米復(fù)合鍍層的電接觸性能. 與純Au鍍層對(duì)比發(fā)現(xiàn),Au基脈