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大坚度抗蚀化细微混合镀层的情况解析

放大字体  缩小字体发布日期:2013-02-21  浏览次数:632
核心提示:纳米SiC王晋春等利用电沉积制得Ni2W2SiC纳米复合镀层,该镀层表面平整光滑,显微组织均匀、致密,其显微硬度较纯镍镀层有明显提高。

纳米SiC王晋春等利用电沉积制得Ni2W2SiC纳米复合镀层,该镀层表面平整光滑,显微组织均匀、致密,其显微硬度较纯镍镀层有明显提高。并着重研究了阴极电流密度对沉积复合量及镀层形貌的影响。刘彦军研究发现Au2SiC纳米复合镀层的显微硬度较纯金镍镀层有很大的提高。

P.Gyftou等用脉冲电镀的方法制得Ni2SiC复合镀层,通过比较1um和20nm的SiC微粒发现,复合了纳米SiC的镀层结晶取向一致,而前者是任意的;性能测定发现,复合镀层的耐磨、耐蚀性能与共沉积微粒尺寸、沉积复合量以及微粒在镀层金属相中的分布情况有关。

Benea等同样用脉冲电镀的方法制得Ni2SiC(一次粒径为20nm)复合镀层,研究发现复合了纳米SiC的镀层与纯镍层相比晶粒尺寸更小,表面结构被纳米SiC颗粒所打乱,其镍基体晶体成长是非晶态结构。这说明,加入的纳米微粒可以通过阻止晶体生长来增加成核数目,从而得到较小尺寸的镀层,它比一般的镍镀层有更好的耐磨和耐蚀性能。

纳米SiO2文献<9>报道用脉冲电镀的方法制得Ni2P2SiO2纳米复合镀层,并与直流电镀获得的Ni2P镀层进行了比较,发现前者结晶更细致,空隙少,硬度更高。同时研究了平均电流密度、脉冲时间、占空比、温度、搅拌方式和SiO2(6~7nm)添加量对镀层沉积速率、镀层硬度以及镀层中SiO2复合量的影响,并通过正交试验确定了最佳工艺条件。

Co2纳米金刚石复合镀层已应用于发动机级间的密封圈、摩托车缸体的复合镀层,可以承受500℃以上的高温,有更长的使用寿命。许多研究发现:纳米复合镀层与普通镀层相比,纳米微粒与基质金属是两种不同的相,纳米微粒的存在使基质金属的沉积结晶更加细化,甚至可以达到纳米级。由于纳米微粒本身具有的独特性能,使得纳米复合镀层具有更高的硬度和更好的耐蚀性能,并且其性能一般是随着纳米微粒粒径的减小、沉积复合量的增加而变得更加优异。

影响镀层性能的纳米复合电镀工艺因素电流密度在复合电镀中,随着电流密度的增加,复合镀层的沉积速率、纳米微粒的复合量和镀层硬度增加,同时影响镀层形貌和成分均匀性。但当电流密度达到一定值后,继续增加电流密度,纳米微粒的复合量和镀层硬度反而下降。因此选择合适的电流密度可制备出形貌良好、成分均匀、硬度较高的纳米复合镀层。

结语纳米微粒的加入能显著提高复合镀层的硬度和耐蚀性能,并能节省材料,减少污染,因而纳米复合电镀技术的研究与应用有广阔的发展前景。由于人们对纳米材料认识的局限及复合电镀工艺研究的不完善,纳米复合电镀技术的研究才刚刚开始。纳米微粒与金属微粒的共沉积机理、纳米微粒在镀液中的稳定与分散、如何提高纳米微粒在复合镀层中的含量和纳米微粒在镀层中的行为与镀层性能的关系等问题都有待于进一步的深入研究。

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