電鍍非晶態(tài)Ni-Mo-P-納米ZrO-,2-復(fù)合鍍層的研究.pdf

1、為了制備出一種耐腐蝕、在常溫及高溫條件下具有良好硬度和耐磨性鍍層，本論文將納米顆粒和復(fù)合電鍍技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在金屬基鍍液中加入納米ZrO2顆粒，采用化學(xué)球磨法分散技術(shù)，重點(diǎn)解決了納米顆粒在鍍液中的分散和穩(wěn)定問(wèn)題，制備了含有納米顆粒、性能優(yōu)良的非晶態(tài)Ni-Mo-P-ZrO2復(fù)合鍍層。并考察了鍍層形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能，對(duì)納米ZrO2顆粒對(duì)鍍層性能的強(qiáng)化機(jī)理作了初步的探討。主要完成的工作如下： 以鍍層耐蝕性能作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)五因

2、素四水平正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了Ni-Mo-P合金鍍液的成分及工藝參數(shù)，得到了耐蝕性能優(yōu)異的非晶態(tài)Ni-Mo-P合金鍍層。 獲得了一種能有效地將納米ZrO2顆粒分散在鍍液中的復(fù)合分散方法—化學(xué)球磨法。與超聲波分散方法和化學(xué)分散方法相比，化學(xué)球磨法處理后鍍液中的納米顆粒更多的處在納米數(shù)量級(jí)，并可懸浮4小時(shí)。而且，采用化學(xué)球磨法制備的納米顆粒復(fù)合電鍍液的鍍層中納米顆粒含量較高；鍍層的表面均勻、致密、平整。因此，化學(xué)球磨法是制備納米顆粒復(fù)合電

3、鍍液的比較理想方法。 鍍層形貌分析表明：由于納米粒子對(duì)鍍層組織的細(xì)化以及彌散強(qiáng)化效應(yīng)，所得復(fù)合鍍層表面更均勻、細(xì)密，截面致密、均勻，沒(méi)有明顯的裂紋、孔洞等缺陷，復(fù)合鍍層與基體表面結(jié)合良好。 電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，復(fù)合鍍層在5％NaCl溶液及0.5mol/LH2SO4溶液中的耐腐蝕性能優(yōu)于Ni-Mo-P鍍層。原因在于納米ZrO2顆粒的加入細(xì)化了鍍層的組織，使得鍍層的孔隙率減小，致密性得到改善。另外大量的納米ZrO2粒子彌散分

4、布于鍍層表面，減小了鍍層與腐蝕介質(zhì)的有效接觸面積，從而能夠阻止腐蝕反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生。 與Ni-Mo-P鍍層相比，復(fù)合鍍層的顯微硬度及抗高溫氧化性能明顯提高。熱處理后鍍層的組織結(jié)構(gòu)分析表明，納米ZrO2顆粒對(duì)鍍層的晶化有延緩作用，因此導(dǎo)致熱處理后復(fù)合鍍層的硬度峰值出現(xiàn)在更高溫度。摩擦學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，同Ni-Mo-P鍍層相比，復(fù)合鍍層的耐磨性明顯提高，鍍層的粘著和剝落得到顯著改善。此外，由于鍍層中含有的鉬元素在高溫下會(huì)生成具有減