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纳米复合电镀技术:纳米复合镀的类型

放大字体  缩小字体发布日期:2012-01-12  浏览次数:819
纳米复合电镀技术:纳米复合镀的类型

   目前进入实用阶段的纳米复合镀层主要有以下几种类型。(1)高硬度、耐磨纳米复合镀层

   这类镀层所采用的基质金属以镍基、铬基以及镍基合金见多,所采用的纳米微粒以具有高硬度的Al203、SiC、金刚石等为主;纳米金刚石因其特异的性能和在镀液中的良好复合性能而获得广泛应用。纳米金刚石的平均粒径为4~8nm,比表面积为390m2/g,是良好的兼具金刚石特性和纳米特性的复合材料。以镍磷为基础液的纳米金刚石复合镀层在切削工具、刀具、钻具等方面都已经有应用。

   例如Ni/金刚石纳米复合镀层的显微硬度由纯镍镀层的1737N/mm2提高到3150N/mm2。采用粒径约为5nm的金刚石纳米微粒,在7Cr7Mo2V2Si淬火钢刀具表面可镀出Cr/金刚石纳米复合镀层,结果显示,Cr/金刚石纳米复合镀层的硬度较普通镀铬层提高近l0倍,而且Cr/金刚石纳米复合镀层的抗剥离强度也比普通镀铬层大幅度提高。

   (2)高温耐磨纳米复合镀层

这类镀层所采用的基质金属主要为镍基以及镍基合金,所采用的纳米微粒依所需要的性能不同而有所不同。如Ni-ZrO2高温抗氧化镀层,由于纳米级ZrO2在高温下能抑制晶粒长大,经400℃热处理后,可获得高达900HV的硬度。对ZrO2纳米微粒制备的非晶态Ni-W-P/ZrO2纳米复合镀层、非晶态Ni-W-B/ZrO2纳米复合镀层和非晶态Ni-W/Zr02纳米复合镀层进行的XPS分析表明,Zr02纳米微粒与基质金属间发生了化学相互作用。上述三种非晶态纳米复合镀层的耐高温抗氧化性能、耐腐蚀性能以及硬度都获得大幅度提高。

(3)其他纳米复合镀层

   比较而言,有关高硬度、耐磨纳米复合镀层的研究不仅数量多,而且研究得也较深入;而其他电镀纳米复合镀层的研究也有所进展。包括耐腐蚀、减摩、光电、磁性等诸多方面的纳米微粒通过复合镀的方法可以得到相应纳米材料效果的复合镀层。

研究表明,Ni/SiC纳米复合镀层在0.5mol/L Na2S04溶液中的腐蚀性能较纯镍镀层显著提高。将MoS2或石墨等纳米微粒在镍基镀液中组成复合镀层,镀层的减摩和自润滑作用显著增强。

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