鎳基功能陶瓷鍍層的制備、性能及添加劑影響機(jī)制的研究.pdf

1、采用電沉積的方法，在一定的工藝條件下制備出Ni-SiC復(fù)合鍍層。通過(guò)正交試驗(yàn)方法和單因素分析法研究了不同工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合鍍層性能的影響，并著重探討不同表面活性劑以及不同粒徑和添加量的SiC顆粒對(duì)復(fù)合鍍層性能的影響。利用金相顯微鏡、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)對(duì)鍍層的形貌，組織結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行分析，并通過(guò)顯微硬度測(cè)試、摩擦磨損試驗(yàn)、電化學(xué)試驗(yàn)測(cè)試了鍍層的力學(xué)性能，摩擦磨損性能和耐腐蝕性能。 結(jié)果表明：當(dāng)

2、陰極電流密度為4 A/dm2，溫度為40℃，攪拌速度為300 r/min，PH值為3.5，SiC顆粒添加量為60 g/L時(shí)，可以獲得相對(duì)最佳沉積速率和顯微硬度的Ni-SiC復(fù)合鍍層。X射線衍射分析表明：在復(fù)合共沉積過(guò)程中，Ni和SiC之間沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)生成新相。TEM分析表明：復(fù)合鍍層的基體為多晶鎳，并且復(fù)合鍍層晶粒細(xì)小，組織結(jié)構(gòu)均勻、致密。金相顯微分析和SEM分析共同表明：微米級(jí)SiC顆粒具有相對(duì)較好的分散性能，在復(fù)合鍍層的基體上呈現(xiàn)出

3、均勻的彌散分布。在相對(duì)最佳工藝條件下，Ni-SiC復(fù)合鍍層具有比純鎳鍍層更優(yōu)越的耐腐蝕性能和耐摩擦磨損性能。 表面活性劑是決定鍍層中粒子復(fù)合量和分散性的關(guān)鍵因素，不同的表面活性劑其作用相差巨大。不同的表面活性劑試驗(yàn)結(jié)果表明，陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉能顯著改善鍍層的色澤和均鍍性，但對(duì)粒子復(fù)合量的貢獻(xiàn)不大；非離子表面活性劑OP-10能從一定程度上改善鍍層的表面結(jié)合性態(tài)，提高鍍層的粒子復(fù)合量和硬度；陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲

4、基溴化銨和季胺鹽均能有效提高SiC顆粒的懸浮性能，促進(jìn)SiC粒子與金屬鎳的共沉積，但對(duì)提高鍍層的致密性貢獻(xiàn)不大。 不同粒徑和SiC顆粒添加量對(duì)鍍層中粒子復(fù)合與分散影響很大。試驗(yàn)結(jié)果表明：粒徑為2μm的Ni-SiC復(fù)合鍍層較1μm、3μm、5μm和7μm的耐磨性能好，并且SiC顆粒對(duì)提高鍍層的耐磨性與其在鍍層的分布情況和結(jié)合性能有密切關(guān)系，適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣扔兄谔岣咤円褐辛Ｗ拥膽腋⌒阅埽⒋龠M(jìn)粒子與基質(zhì)金屬的共沉積；隨著SiC粒徑的