高頻脈沖電沉積Ni-Co-ZrO2納米復合鍍層及其性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本實驗在Watt型鍍液中添加ZrO2納米顆粒,采用高頻(≥20kHz)脈沖電沉積技術成功制備出硬度高,耐高溫性強,耐腐蝕性好的Ni-Co/ZrO2納米復合鍍層,并用SEM、EDS和XRD等技術研究了鍍層的制備工藝、微觀形貌和性能三大方面。ZrO2納米顆粒的均勻分散是制備性能優(yōu)良的納米復合鍍層的關鍵,通過反復實驗發(fā)現(xiàn)添加0.2g/L SDS的分散效果最好。通過宏觀觀察和微觀表征,得出最佳施鍍工藝:溶液pH為5,施鍍溫度45℃,電流密度范圍

2、2~6A/dm2,占空比適用范圍20%~60%。Ni-Co/ZrO2納米復合鍍層晶粒尺寸為16.6nm,而相同條件下制備的Ni-Co合金鍍層的晶粒尺寸為24.5nm。
  通過SEM對不同條件下制備的Ni-Co/ZrO2納米復合鍍層的表面形貌進行觀察,可以發(fā)現(xiàn),在較高頻率(大于100kHz)和較高占空比(大于40%)的條件下制備的鍍層表面形貌更為優(yōu)良、結構更為緊致、納米顆粒附著更為均勻。通過XRD對不同條件下制備的Ni-Co/Zr

3、O2納米復合鍍層的結構進行表征,發(fā)現(xiàn)較高的頻率(大于100kHz)和較高的占空比(大于40%)可以降低鍍層的相對強度比I(200)/I(111)。通過EDS表征發(fā)現(xiàn)鍍層中ZrO2含量受占空比、平均電流密度、脈沖頻率和鍍液中ZrO2含量的影響。鍍層中ZrO2最大含量11.6wt.%在如下條件中實現(xiàn):占空比40%,平均電流密度5A/dm2,脈沖頻率100kHz,鍍液中ZrO2含量10g/L。
  Ni-Co/ZrO2納米復合鍍層的顯微

4、硬度隨著脈沖頻率的增大先增大后減少,在脈沖頻率為100kHz時,顯微硬度值達到最大。當占空比由20%上升到40%時,鍍層的顯微硬度也不斷增大,當占空比由40%上升到60%時,鍍層的顯微硬度開始下降。當平均電流密度不斷增大時,鍍層的顯微硬度先增大后減少。Ni-Co/ZrO2納米復合鍍層的耐高溫性與鍍層中ZrO2含量有關,其氧化增重曲線符合拋物線定律,鍍層中ZrO2含量越高,Ni-Co/ZrO2納米復合鍍層的耐高溫性能越好。Ni-Co/Zr

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