紡織鋼領(lǐng)化學(xué)鍍Ni-P及Ni-P-碳纖維復(fù)合鍍工藝研究.pdf

1、化學(xué)鍍是通過(guò)溶液中適當(dāng)?shù)倪€原劑使金屬離子在金屬表面的自催化作用下還原進(jìn)行的金屬沉積過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是化學(xué)氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移，無(wú)外電源的化學(xué)沉積過(guò)程?；瘜W(xué)復(fù)合鍍是在普通化學(xué)鍍基礎(chǔ)上，通過(guò)加入高硬度、高耐磨性的復(fù)合粒子發(fā)展起來(lái)的一種表面處理技術(shù)。復(fù)合鍍層在基本保留原普通鍍層的性能優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，較大幅度地提高了普通化學(xué)鍍層的硬度及耐磨性。該技術(shù)在機(jī)械、電子、紡織及化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。本文采用碳纖維作為復(fù)合粒子，系統(tǒng)研究了化學(xué)鍍Ni-

2、P及Ni-P-碳纖維復(fù)合鍍的工藝規(guī)律以及鍍層的熱處理工藝。 本論文中的試驗(yàn)以紡織鋼領(lǐng)為基本試樣，通過(guò)在其表面進(jìn)行化學(xué)鍍Ni-P及Ni-P-碳纖維復(fù)合鍍，并經(jīng)過(guò)一定的熱處理，以達(dá)到提高鋼領(lǐng)耐磨性的目的。本文通過(guò)正交試驗(yàn)，對(duì)化學(xué)鍍Ni-P鍍液中絡(luò)合劑的種類和配比進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)復(fù)合鍍Ni-P-碳纖維中顆粒的濃度、穩(wěn)定劑的濃度以及攪拌方式進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)，本文對(duì)兩種鍍液的穩(wěn)定性以及鍍層的鍍后熱處理工藝進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，用SEM和XRD

3、的方法研究了熱處理前后兩種鍍層表面形貌和結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)果表明： 化學(xué)鍍Ni-P鍍液中絡(luò)合劑的種類和濃度、穩(wěn)定劑的種類和濃度以及還原劑的濃度都對(duì)鍍液的壽命起關(guān)鍵作用；而在化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-碳纖維過(guò)程中，攪拌方式起到關(guān)鍵作用。 化學(xué)鍍Ni-P鍍層在鍍態(tài)下為非晶態(tài)，經(jīng)過(guò)一定的熱處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，同時(shí)鍍層的硬度提高；化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-碳纖維鍍層在鍍態(tài)下為非晶態(tài)的Ni-P，其中鑲嵌有晶態(tài)的碳纖維，此時(shí)的復(fù)合鍍層硬度較低，碳纖維

4、與基質(zhì)鍍層為簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)合。復(fù)合鍍層經(jīng)過(guò)一定的熱處理后，非晶態(tài)的Ni-P基質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，析出Ni3P金屬間化合物，對(duì)鍍層起到強(qiáng)化作用。同時(shí)，碳纖維與基質(zhì)鍍層形成牢固的化學(xué)結(jié)合，彌散分布于基質(zhì)鍍層之中，起到第二相強(qiáng)化作用。化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-碳纖維鍍層較合理的熱處理工藝為：340℃保溫8小時(shí)，熱處理后的鍍層硬度可達(dá)HV1200，而且保證鍍層中的碳纖維不被氧化。在相同的熱處理工藝條件下，化學(xué)鍍Ni-P-碳纖維復(fù)合鍍層的耐磨性要優(yōu)于普通Ni-