化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-Ni-P-PTFE的工藝優(yōu)化及鍍層性能研究.pdf

1、在Ni-P鍍層中添加PTFE自潤(rùn)滑粒子，可獲得具有自潤(rùn)滑性能的Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層，其較Ni-P鍍層摩擦系數(shù)降低，使化學(xué)鍍Ni-P鍍層使用壽命延長(zhǎng)，用途拓寬。但因PTFE軟質(zhì)粒子的加入，使Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層較Ni-P鍍層存在硬度低、孔隙率高、耐蝕性差等缺陷。因此，研究化學(xué)鍍Ni-P/Ni-P-PTFE雙鍍層的工藝及鍍層性能，對(duì)彌補(bǔ)Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層的性能缺陷，拓寬其應(yīng)用范圍有重要意義。
　　 首先，研究了含

2、硼酸的復(fù)合絡(luò)合劑對(duì)化學(xué)鍍鎳的影響。通過(guò)單因素試驗(yàn)，優(yōu)選出硼酸與乳酸為復(fù)配組合。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，確定了其最佳復(fù)配量為乳酸10g/L，硼酸15g/L。在此復(fù)配條件下得到的Ni-P鍍層厚度提高，由XRD測(cè)試可知該Ni-P鍍層為非晶態(tài)結(jié)構(gòu);EDS鍍層能譜測(cè)試表明其主要由Ni、P組成，Ni含量達(dá)90.97％;由SEM觀測(cè)可知該Ni-P鍍層均勻、致密完整;電化學(xué)實(shí)驗(yàn)及結(jié)合力實(shí)驗(yàn)則分別表明其耐蝕性能、結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)良。
　　 其次，通過(guò)單因素試驗(yàn)，

3、確定了陽(yáng)離子型表面活性劑CTAB及非離子型表面活性劑OP-10對(duì)化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE中PTFE粒子的潤(rùn)濕、分散效果較陰離子表面活性劑SDS更佳，兩者可復(fù)配使用。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了其最佳復(fù)配量為CTAB濃度20mg/L，OP-10濃度70mg/L。由XRD測(cè)試可知在該復(fù)配條件下得到的Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層為非晶態(tài)結(jié)構(gòu);EDS鍍層能譜測(cè)試表明其主要由Ni、P、F、C組成，PTFE含量大約為6.41％;且由SEM觀測(cè)該復(fù)合鍍層均勻

4、、完整，結(jié)合力實(shí)驗(yàn)也表明其結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)良。
　　 此外，在表面活性劑研究基礎(chǔ)之上，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，得到優(yōu)化后的化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE的最佳工藝條件為:PTFE6g/L，溫度88℃，pH5.2，攪拌頻率1min/次。PTFE與Ni、P合金共沉積，降低了鍍層的摩擦系數(shù)及磨損率，增強(qiáng)了鍍層的減摩、自潤(rùn)滑性能。但Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層的硬度、孔隙率、耐蝕性能等均較Ni-P鍍層差。
　　 最后，將優(yōu)化后的化學(xué)鍍Ni-P與化學(xué)

5、復(fù)合鍍Ni-P-PTFE工藝結(jié)合，通過(guò)控制兩次施鍍的時(shí)間，可得厚度比不同的Ni-P/Ni-P-PTFE雙鍍層，由鍍層性能測(cè)試可知，該雙鍍層較Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層，不僅硬度提高，孔隙率降低，結(jié)合強(qiáng)度良好，且耐磨性能及耐蝕性能均有相應(yīng)提高。由此表明:化學(xué)鍍Ni-P/Ni-P-PTFE雙鍍層結(jié)構(gòu)可彌補(bǔ)因PTFE軟質(zhì)粒子加入而造成的Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層的性能缺陷。
　　 同時(shí)，確定了總鍍時(shí)120min，兩次施鍍的鍍時(shí)分配為底