（材料学专业论文）niwpsic系列复合镀层脉冲电沉积工艺及性能研究.pdf

昆明理上大学颂上7 j - - 位论文 摘要 摘要 本文研究了利用脉冲电源电沉积多元多功能复合镀层的工艺，获得了具有更 优异的耐蚀、硬度、抗高温氧化和耐磨等性能的n i - w - p s i c 、r e - n i 。w - p s i c 、 r e n i w - p s i c m o s 2 和r e n i w - p p t f e 等一系列的新型复合镀层、采用日本岛 津e p m a 一1 6 0 0 型电子探针、日本理学3 0 1 5 型x 射线衍射仪光学显微镜、h x - l 型显微硬度计、h d v - 7 晶体管恒电位仪、m m 2 0 0 0 型磨损实验机和y w x - f 型盐 雾腐蚀试验箱等手段对各镀层的成分、性能和结构进行了测试。 根据热力学数据，绘制了2 9 8 k 下n i - p - h 2 0 系电位- p h 图，利用电位p h 图从 热力学上分析电沉积n i ，w - p s i c 系列复合镀层的形成机理，并从脉冲电沉积的机 理及其影响因素分析了脉冲复合电沉积的可行性。 试验研究了脉冲频率和占空比对n i w - p s i c 等四种复合镀层沉积速率和镀层 成分的影响。不同的脉冲频率和占空比值使镀层沉积速率和镀层成分有很大的差 异；在n i w - p s i c 和r e - n i w - p s i c 复合镀层的脉冲电沉积工艺中，当f - = 2 0 - - 3 3 h z 和r = 0 4 08 时，镀层的沉积速率较大；在r e - n i w - p - s i c - m o s 2 和 r e n i w - p s i c p t f e 复合电沉积工艺中，沉积速率在f = 3 3 h z ，r = 0 8 处最大；各 种镀层中，n i 元素的含量最高，在r e - n i w - p s i c - m o s 2 和r e _ n i w p - s i c - p t f e 镀层中，m o s 2 和p t f e 的含量很小，基本上都小于1 。 试验研究了四种脉冲复合镀层在耐蚀性、硬度、抗高温氧化和耐磨性等方面 的异同，以及脉冲电沉积镀层和直流电沉积镀层在性能上的差异。四种脉冲镀层 在h c i 、h 2 s 0 4 、h 3 p 0 4 、f e c l 3 中的耐蚀性优于不锈钢( 1 c r l 8 n i 9 t i ) ；脉冲镀层 在腐蚀介质中的耐蚀性优于相应的直流镀层；除r e - n i _ w - p s i c p 1 1 f e 脉冲复合镀 层外，其余镀层在4 0 0 1 2 热处理条件下的耐蚀性优于相应的镀态镀层：镀层在磷酸 中的耐蚀性最好，在三氯化铁溶液中的耐蚀性最差；四种镀层的耐蚀性各有优劣， 相对而言，n i w - p s i c 镀层具有较优异的耐蚀性。除r e - n i w - p s i c - p t f e 脉冲镀 层外，其余三种脉冲复合镀层的硬度都比硬铬高；四种脉j 中复合镀层在不同热处 理温度下的硬度都比相应的直流镀层的硬度高；四种脉冲复合镀层中， r e n i w - p s i c 镀层的硬度最高。四种脉冲复合镀层在镀态下的耐磨性都大大优于 硬铬和相应的直流镀层；r e - n i w - p s i c - m o s 2 和r e n i - w - p - s i c p t f e 二脉冲镀 层的耐磨性优于另外两种脉冲镀层。脉冲镀层的抗高温氧化性优于相应的直流镀 层；n i w - p s i c 、r e - n i w - p s i c 二脉冲镀层具有更优异的抗高温氧化性。通过工 昆明理工大学硕士学位论文摘要 艺和性能研究，得出了各镀层性能较好时的脉冲参数。 采用浸泡实验、绘制阳极极化曲线和中性盐雾试验三种方法研究脉冲频率和 占空比对n i w - p - s i c 复合镀层耐蚀性的影响表明：当脉冲参数在仁3 3 5 0 h z ， r = 0 4 0 8 的范围内时，n i w - p s i c 复合镀层的耐蚀性较好。n i w - p s i c 脉冲复合 镀层腐蚀后的表面形貌表明，镀层在h c l 溶液中的腐蚀属于点蚀，在h 2 s 0 4 、h 3 p 0 4 和f e c l ，溶液中的腐蚀属于缝隙腐蚀。 对r e - n i - w - p s i c 脉冲复合镀层的硬度和抗高温氧化性研究表明：脉冲频率 和占空比对镀层硬度和抗高温氧化性都有较大的影响。镀层获得较高硬度的脉冲 条件为：f 在5 0 h z 左右，r 在0 , 6 0 8 之间：在f - - - - 3 3 h z ，r = 04 或r = 0 6 处镀层的抗 高温氧化性较好。热处理温度和时间对各种脉冲参数条件下得到的镀层硬度和氧 化增重率都有一定的影响，热处理温度在4 0 0 - 6 0 0 c 范围内镀层获得较高的硬度 热处理温度小于8 0 0 时，镀层的氧化增重不明显，但在大于8 0 0 时，镀层增重 迅速。 研究脉冲参数对r e n i w - p s i c - m o s 2 脉冲复合镀层耐磨性的影响得出：脉冲 频率和占空比的大小对镀层的耐磨性有较大的影响，当脉冲参数为f = - 2 0 5 0 h z ， r = 07 时，r e n i w - p s i c m o s 2 脉冲复合镀层有较好的耐磨性。 对四种脉冲复合镀层的形貌和相结构研究表明：脉冲镀层表面比直流镀层光 滑平整得多；脉冲镀层中的微粒比直流镀层中的微粒更多；脉冲电沉积工艺中， 脉冲参数不同会得到表面平整程度和粒度不同的镀层。镀层截面的均匀程度从大 到小依次为：r e n i w - p s i c m o s 2 r e - n i - w p s i c p t f e r e - n i w - p - s i c n i w - p s i c 。n i w - p s i c 、r e - n i w - p s i c 脉冲镀层在镀态时是非晶态结构， r e n i 。w - p s i c - m o s 2 在镀态时是混晶结构，而r e - n i w - p s i c p t f e 脉冲镀层在 镀态时是晶态结构：热处理温度对r e n i w - p s i c 的相结构有较大的影响，随着 热处理温度的升高和热处理时间的延长，镀层的非晶态逐渐减弱，镀层逐渐向晶 态转变，并不断有新相的特征峰产生。 n i - w - p s i c 、r e n i w - p s i c 、r e - n i - w - p s i c - m o s s 、r e n i - w - p s i c p t f e 脉冲复合镀层具有较优异的性能，其中n i w - p s i c 脉冲镀层的耐蚀性晟好， r e - n i w - p s i c 脉冲镀层的硬度和抗高温氧化性最好，而r e - n i w - p s i c - m o s 2 和r e n i w - p s i c p t f e 具有优异的耐磨性。 关键词：n i - w - p s i c 、r e - n i - w - p s i c 、r e - n i w - p - s i c - m o s 2 、r e - n i - w - p - s i c - f i f e 、 脉冲、复合电沉积、耐蚀性、硬度、抗高温氧化性、耐磨性 昆明理工大学硕 学位论文a b s t r a c t a b s tr a c t as e r i e sn e w n i w - p s i c ，r e - n i w - p s i c ，r e - n i w - p s i c - m o s 2 a n d r e - n i w p p t f e c o m p o s i t ec o a t i n g s w i t hm o r ee x c e l l e n t c o r r o s i o n r e s i s t a n c e ， h a r d n e s s ，o x i d a t i o n r e s i s t a n c ea n dw e a r - r e s i s t a n c eb yp u l s ec u r r e n tw e r es t u d i e d t h e d e p o s i t e dc o m p o s i t i o n ，t h ep r o p e r t i e sa n d s t r u c t u r ew e r et e s t e db ye p m a 一1 6 0 0e l e c t r o n p r o b e ，3 0 1 5x - r a y d i f f r a c t i o n p a t t e r n s ，o p t i c sm i c r o s c o p e ，h x 1 m i c r o h a r d n e s s i n s t r u m e n t ，h d v - 7t r a n s i s t o rp e r m a n e n tp o t e n t i a la p p a r a t u s , m m 2 0 0 0w e a rm a c h i n e a n dy w x fn e u t r a ls a l t f l o gc o r r o s i o nb o x ，e t c t h e p o t e n t i a l - p hd i a g r a mo f n i - p h 2 0s y s t e ma t2 9 8 kw a sc o n s t r u c t e db yu s eo f t h e r m o d y n a m i c d a t a t h ef o r m a t i o nm e c h a n i s mo fn i - w - p - s i cs y s t e mc o m p o s i t e c o a t i n g sw a se x p l a i n e db ym e a n so fp o t e n t i a l p hd i a g r a m , a n dt h ef e a s i b i l i t yo fp u l s e c o m p o s i t ep l a t i n g w a sa n a l y z e db yt h em e c h a n i s ma n di n f l u e n c ef a c t o r so fp u l s e p l a t i n g t h ee f f e c t so fp u l s ef r e q u e n c ya n dd u t yr a t i ov a l u e so nt h ed e p o s i t i n gr a t ea n d c o m p o s i t i o no f t h ef o u rc o m p o s i t ec o a t i n g sw e r es m d i e da n dt h er e s u l t ss h o wt h a tt h e i n f l u e n c e sw e r el a r g e t h e d e p o s i t i n g r a t ew a sh i g ha tf = 2 0 - - 3 3 h z ，f 04 0 ，8i n n i w - p s i ca n dr e - n i w - p s i cp u l s ee l e c t r o d e p o s i t e dp r o c e s s e s ；t h ed e p o s i t i n gr a t e w a s h i g h a tf = 3 3 h z r = 0 8i nr e - n i w - p - s i c m o s 2a n dr e - n i w - p - s i c - p 1 1 琨 e l e c t r o d e p o s i t e dp r o c e s s e s c o n t e n to f n i w a s h i g h e s ti na l lc o a t i n g s ，c o n t e n t so fm o s 2 a n dp t f ew e r el i t t e ri nr e - n i w - p s i c - m o s 2a n dr e - n i - w - p - s i c - p t f ec o m p o s i t e c o a t i n g s t h es i m i l a r i t i e sa n dd i f f e r e n c e s o ft h ef o u r c o m p o s i t ec o a t i n g s i n c o r r o s i o n r e s i s t a n c e , h a r d n e s s ，o x i d a t i o n - r e s i s t a n c e a n dw e a r - r e s i s t a n c ea n dt h e d i v e r g e n c e s o fp r o p e r t i e sb e t w e e np u l s e d e p o s i t e dc o a t i n g s a n dd i r e c t d e p o s i t e d c o a t i n g sw e r es t u d i e dt h e c o r r o s i o n r e s i s t a n c eo f t h ef o u rp u l s ed e p o s i t e dc o a t i n g sw a s b e t t e r t h a ns t a i n l e s ss t e e l ( 1 c r l 8 n i 9 t i ) i n h c i 、h 2 s 0 4 、h 3 p 0 4a n d f e c l 3s o l u t i o n s ；t h e d e p o s i t e dc o a t i n g sb yp u l s e c u r r e n tw e r eb e t t e rt h a nt h a to fb yd i r e c tc u r r e n ti n c o r r o s i o n - r e s i s t a n c e ；t h e c o r r o s i o n - r e s i s t a n c eo f c o m p o s i t ec o a t i n g s a f t e r h e a t t r e a t m e n ta t4 0 0 * ( 3w a sb e t t e rt h a np l a t i n gc o a t i n g se x c e p tr e - n i w - p - s i c - p t f e p u l s ed e p o s i t e dc o a t i n g s ；t h ec o r r o s i o n - r e s i s t a n c eo f a l lp u l s ed e p o s i t e dc o a t i n g sw a s i i | | 昆明理工大学硕士学位论文a b s t r a c t t h eb e s ti nh 3 p o aa n dt h ew o r s ti nf e c l 3 ；n i w p s i cp u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g sh a d b e t t e rc o r r o s i o n - r e s i s t a n c e c o m p a r e dw i t h t h eo t h e rt h r e ep u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g s t h e h a r d n e s so f c o m p o s i t ec o a t i n g s w a s h i g h e r t h a nh a r dc h r o m i u m e x c e p t r e n i - - w - p - - s i c p t f e c o a t i n g s ；t h ed e p o s i t e dc o a t i n g sb yp u l s ec u r r e n tw e r eb e u e r t h a nt h a to f b yd i r e c tc u r r e n ti nh a r d n e s s ；t h eh a r d n e s so f r e - n i - w - p s i cc o m p o s i t e c o a t i n g sw a s t h eh i g h e s ti nt h ef o u rp u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g s t h eh a r d n e s so f t h e p u l s e c o m p o s i t ec o a t i n g sw e r em u c hb e t t e rt h a nh a r dc h r o m i u ma n dd i r e c tc u r r e n tc o a t i n g s ； t h eh a r d n e s so fr e n i - w - p s i c m o s 2a n dr e - n i w - p s i c p t f ep u l s ec o m p o s i t e c o a t i n g sw e r eb e t t e rt h a nt h eo t h e rp u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g s t h eo x i d a t i o n - r e s i s t a n c e o ft h ep u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g sw e r eb e t t e rt h a nt h a to ft h ed i r e c tc u r r e n td e p o s i t e d c o a t i n g s ；n i w - p - - s i ca n dr e - n i - w - p - s i cp u l s ec o m p o s i t ec o m i n g sh a dm o r eb e r e t o x i d a t i o n - r e s i s t a n c ec o m p a r e dw i t ht h eo t h e rc o m p o s i t ec o a t i n g s t h ee f f e c t so fp u l s e f r e q u e n t a n dd u t yr a t i ov a l u eo nc o r r o s i o n - r e s i s t a n c eo f n i w - p s i c c o m p o s i t ec o a t i n g s w e r es t u d i e d b y m e a n so fi m m e r s ee x p e r i m e n t s ， d r a w i n ga n o d i cp o l a r i z a t i o n c u r v e sa n dn e u t r a ls a l t f r o gc o r r o s i o nt e s t t h er e s u l t s i n d i c a t e dt h a tn i w - p s i cc o m p o s i t ec o a t i n g sh a de x c e l l e n tc o r r o s i o n r e s i s t a n c ea tt h e r a n g eo f f = 3 3 - 5 0 h z ，r = 0 4 - 0 8 t h es u r f a c em o r p h o l o g i e so fn i - w - p s i cc o m p o s i t e c o a t i n g sa f t e rc o r r o s i o ni n d i c a t e dt h a tt h ec o a t i n gc o r r o s i o nw a s d o tc o r r o s i o ni nh c i s o l u t i o n ，b u tt h ec o a t i n gc o r r o s i o nw e r ec r a c kc o r r o s i o ni nh 2 s 0 4 、h 3 p 0 4a n df e c l 3 s o l u t i o n s t h es t u d i e s0 1 1t h eh a r d n e s sa n do x i d a t i o n r e s i s t a n c eo fr e n i w - p s i cp u l s e c u r r e n t c o m i n g s i n d i c a t e dt h a t p u l s ef r e q u e n c y a n d d u t y r a t i ov a l u eh a da l a r g e i n f l u e n c eo nt h eh a r d n e s sa n do x i d a t i o n r e s i s t a n c e t h ec o m i n g sh a dh i g hh a r d n e s sa t t h e r a n g e o ff = 5 0 h z 、r = 0 6 卸8a n dt h e c o a t i n g s h a dg o o do x i d a t i o n - r e s i s t a n c ea t f = 3 3 h z ，r = 04 ( o ro 6 ) b o t hh e a t i n gt e m p e r a t u r ea n dh e a t - t r e a t m e n tt i m eh a ds o m e i n f l u e n c eo nt h eh a r d n e s sa n do x i d a t i o n r e s i s t a n c e ；c o a t i n g sh a dh i g h e rh a r d n e s sa f t e r h e a t t r e a t m e n ta t4 0 0 - 6 0 0 。c ；c o a t i n g sw e i g h tw a sn o tn o t a b l ei n c r e a s ew h e nh e a t i n g t e m p e r a t u r ew a sl e s st h a n8 0 06 c ，b u tc o a t i n g sw e i g h tw a si n c r e a s e dr a p i d l y w h e n h e a t i n gt e m p e r a t u r ew a s m o r et h a n8 0 0 。c t h es t u d i e s0 nt h ew e a r - r e s i s t a n c eo fr e n i 一职p s i c - m o s 2p u l s e c u r r e n t c o a t i n g si n d i c a t e dt h a tp u l s ef r e q u e n c ya n dd u t y r a t i ov a l u eh a dal a r g ei n f l u e n c eo nt h e w e a r r e s i s t a n c ea n dt h ec o m i n g sh a db e t t e rw e a r - r e s i s t a n c ea tt h er a n g eo ff = 2 0 5 0 h z ， 昆叫删】大学硕士学何论文a b s t r a c t r = 07 s t u d i e so nt h e m o r p h o l o g ya n ds t r u c t u r eo ft h ef o u rp u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g s i n d i c a t e dt h a tt h ec o a t i n g ss u r f a c eb yp u l s ec u r r e n tw e r es m o o t h e rt h a nt h a to f b yd i r e c t c u r r e n t ，t h ep a r t i c l e si n p u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g sw e r em o r et h a nt h a to fi nd i r e c t c o m p o s i t ec o a t i n g s ，a n dt h ec o a t i n g so f d i f f e r e n ts m o o t ha n dp a r t i c l es i z ew e r eo b t a i n e d a td i f f e r e n t p u l s ep a r a m e t e r si np u l s ee l e c t r o d e p o s i t e dp r o c e s s t h ew e l l - d i s t r i b u t e d d e g r e e o ft h ef o u r p u l s ec o m p o s i t ec o m i n g s w a st h a t r e - n i w - p s i c - m o s 2 r e n i w p 。s i c p t f e r e n i w - p s i c n i w p s i c n i w - p s i ca n d i t i ! 一n i - w - p s i cp u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g sw e r ea m o r p h o u s a n dr e n i w - p - s i c m o s 2 p u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g w a s m i x a m o r p h o u s b u t r e - n i w - p - s i c p t f e p u l s e c o m p o s i t ec o a t i n gw a sc r y s t a l h e a tt e m p e r a t u r eh a d al a r g ei n f l u e n c eo nt h es t r u c t u r e o fr e n i w - p s i cp u l s ec o m p o s i t e c o a t i n g t h ea m o r p h o u s o f c o a t i n gw a sw e a k e na n d t r a n s f o r mt oc r y s t a lg r a d u a l l ya n dt h en e wm a t e r i a l sw e r ec o m ei nt ob e i n gu n c e a s i n g l y w i t ht h er i s i n go f h e a t i n gt e m p e r a t u r ea n dt h ee x t e n d i n gh e a t t r e a t m e n tt i m e ， n i w - p s i c 、r e - n i - w - p s i c 、r e - n i - w - p - s i c - m o s 2 、k e - n i w - p s i c - p t f e p u l s ec o m p o s i t ec o a t i n g s h a de x c e l l e n t p r o p e r t i e s ，t h e c o r r o s i o n r e s i s t a n c eo f n i - w - p s i cp u l s ec o m p o s i t e c o a t i n g w a st h eb e s ti nt h ef o u rc o a t i n g s , t h eh a r d n e s sa n d o x i d a t i o n r e s i s t a n c eo fr e - n i - w - p s i cp u l s ec o m p o s i t ec o a t i n gw a st h eb e s t ，a n dt h e w e a r - r e s i s t a n c eo fr e n i - w - p - s i c - m o s 2a n dr e - n i - w - p ，s i c p t f ep u l s ec o m p o s i t e c o a t i n g sw e r e m o s t o u t s t a n d i n g k e y w o r d s ：p u l s e ，c o m p o s i t ep l a t i n g ， c o r r o s i o n - r e s i s t a n c e ，h a r d n e s s ， o x i d a t i o n - r e s i s t a n c e ；w e a r - r e s i s t a n c en i w 书一s i c ，r e - n i - w p - s i c ， r e n i - w - p s i c - m o s 2 ，r e - n i - w - p s i c - p t f e ， 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下f 或我 个人) 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外， 本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明 并表示了i 身 意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：；夏砍 日期： a - 0 0 、年，工月g 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印或其他的复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 导师签名：论文作者签名：l 邈 昆明理工大学硕士学位论文第章文献综述 第一章文献综述 1 1 复合电沉积国内外研究现状 在当今材料科学的发展中，复合材料是新型材料的一个重要分支，复合材料 因其具有许多比单相材料独特的物理机械性能，可更优化材料。复合电沉积是一 种获得复合材料镀层的很有价值的表面强化新工艺，所得镀层与许多单金属及合 金相比，有较高的硬度，更好的耐磨性、自润滑性，有特殊的装饰外观及电接触、 电催化等功能，从而大大扩展了材料的应用范围、延长了材料的使用寿命。与热 加工制备的复合材料比较，以电沉积得到的复合镀层能在一定程度上更易于控制 材料的组成和性能【1 】0 所谓复合电沉积，就是在电镀或化学镀溶液中加入非水溶性的固体微粒，并 使其与主体金属共沉积在基材上的涂覆工艺。得到的镀层称为复合镀层【2 1 。 复合电沉积在国外已有六七十年的历史，国内则起步较晚，近二十多年才得 以迅速发展。目前，复合电沉积技术仍然是世界各国竟相研究的热点，尤其日本、 俄罗斯、德国在该领域的研究较深。研制出的镀层功能已形成多种系列，可分为 耐磨镀层、耐高温镀层、耐蚀镀层、高温耐磨镀层、高温耐磨耐蚀镀层、特殊装 饰性彩色镀层、有电接触功能的镀层等。在电沉积复合镀层工艺方面，己从二元 到多元，从普通的固体微粒到纳米颗粒，从一般的复合镀到梯度复合镀。 1 1 1 多元复合电沉积 近些年的复合电沉积技术多以单金属单固体微粒复合镀层为主，这类复合镀 层与单金属镀层相比，其耐磨性提高了7 0 ，但耐蚀性较差。目前，科研人员越 来越重视同时具备耐磨、耐蚀性或耐磨、抗高温氧化性等的多元复合镀层材料， 并在此方面有了一定进展。 11 1 ，1 多元主体金属的复合电沉积 人们通过对二元复合镀层的研究表明，纯金属主体往往强度潜力有限，而采 用合金主体，复合镀层则具有更高的硬度和耐磨性。如n i p 或n i - b 等系列合金镀 层本身具有较好的硬化效果，当人们在这些合金上共沉积一些固体微粒，获得了 而j 磨性更好、硬度更高的复合镀层，以满足人们的各种要求。 国内有不少学者研究过n i p s i c 复合镀层，国外在这方面也有许多报道。 k a r t h i k e y a n 3 l 研究表明s i c 对n i p s i c 复合镀层硬度及耐磨性都有良好的影响。 昆明理工大学硕士学位论文第一章文献综述 1 。_ 1 - 1 。_ 。_ 。_ _ - - 。_ 。- _ - 。1 。_ 。- _ - 。_ _ _ _ - _ _ 。- _ - _ 。- _ _ 。_ _ - 。- 一 dh c h e n 9 1 4 1 电沉积了n i p 合金镀层并在合金基体中成功地引入s i c 粒子，研究 发现在同样的温度下复合镀层的硬度随镀层中s i c 含量的增加而增加，且在4 0 0 附近存在最大硬度约为1 1 0 0 h v ，此体系为：n i 8 8 w t p 1 89 w t s i c ；该复合 镀层的磨损失重随镀层中s i c 含量的增加而减少，在s i c 含量为2 0 时达到最小， 之后又增加。y u c h e n gw 实验发现s i c 的存在并不影响n i p 基的结构，其作用是 使硬度分散且将形变力降到最低。 郭忠诚等l + l 电沉积的n j w 非晶台金和n i w - s i c 复合镀层热处理后的硬度后 者高于前者。同时他们还电沉积出n i w - p s i c l 7 1 、n i w - b s i c 9 1 、n i w - t i s i c 1 0 1 等复合镀层。经4 0 0 热处理l h 后，n i w - p s i c 的显微硬度略高于n i p s i c ，略 低于n i w 二s i c ，而摩擦失重量远小于n i - p s i c 和n i w 二s i c 复合镀层：n i w - b s i c 复合镀层在热处理条件下，镀层中有n i 2 b 粒子出现，产生弥散强化，使镀层的硬 度增大，当温度达到4 0 0 。c 时，复合镀层的硬度达到的最大值接近1 2 0 0 h v ；经碳 氮共渗的n i w - t i s i c 复合镀层的硬度和耐磨性大大优于未经碳氮共渗的 n i w t i s i c 复合镀层。 文明芬i l ”利用最佳镀液组成和工艺条件得到深黑、均匀的n i m o p s i c 复合 镀层，与基体结合较好，耐蚀性也较好。 张敬尧i l2 l 在化学复合沉积n i c o - p s i c 镀层前，对其中的复合相微粒s i c 作了 表面活化预处理浸胶体钯，由此降低了s i c 复合相n i c o - p 基质相的界面张力， 提高浸润性，使镀层两相结合更紧密，孔隙率降低。因此具有优异耐磨性能的 n i c o p s i c 复合沉积层的耐蚀性明显增加。 刘颖f 1 3 1 研究了n i p z r 0 2 化学复合镀层的抗氧化性，结果表明，加入z r 0 2 粒 子可以显著提高n i p 合金基体的抗氧化性能。李爱昌【1 4 】试验得出制备0 岖一w ) - z r 0 2 非晶复合镀层的电沉积工艺，获得了含1 0 ，o 3 6 2 ( v 0 1 ) z r 0 2 非晶态复合镀层。 通过分析测试表明，z r o ：微粒的引入，明显提高了非晶态n i w 合金的热稳定性、 硬度、和高温抗氧化性能，其中，( n i w ) z r 0 2 复合镀层将第一晶化温度提高了1 3 ，使第二晶化温度提高了2 5 ，让形成多相合金的温度提高了4 9 ；经热处理 后的z r 0 2 含量为3 31 ( v o i ) ，镀层显微硬度可达1 3 3 2 h v ；5 0 0 时( n i w ) - z r 0 2 复合层的抗高温氧化性能优于n i w 合金镀层的一倍。刘善淑1 1 5 谰电沉积方法制备 了n i p z r 0 2 复合电极，井表明在8 0 、2 5 n a o h 碱性溶液中n i - p - z r 0 2 的表观 交换电流密度及表面粗糙度皆大于n i 、n i p 电极，而反应电阻较小，因而n i - p 中 引入z r o ：所形成的复合镀层具有较高的析氢催化活性和良好的化学稳定性。 宋隶州【”1 提出了化学镀n i - p 合金t i 0 2 复合膜于碳钢嵌面的新技术，并研究了 镀层的耐蚀性，由于复合膜中t i 0 2 的存在，抑制了硫酸溶液对n i - p 镀层的氧化， 昆日 理工大学硕士学位沦文第一章文献综述 减缓了氯化钠中c l 对膜的侵蚀作用，从而使t i 0 2 复合膜在腐蚀介质中长期浸泡， 仍然保持较好的耐蚀性能。o s i e w i c zb 【】在2 0 c ，5 a d m 2 条件下，在铜基体中加 入，t i 0 2 和p t f e 粒子的悬浮液( 搅拌) 获得n i p t i 0 2 和n i - p - r i 0 2 p t f e 复合 镀层。 y lw a n g u s l 的研究表明电沉积的a 1 2 0 3 c u ( s n ) ，c a f 2 一c u ( s n ) 和t a l e - c u ( s n ) 复 合镀层的显微硬度商于c u - s n 合金镀层，而且复合镀层的硬度和耐磨性与沉积粒 子的硬度有关，三者中以a 1 2 0 3 c u ( s n ) 复合镀层的硬度和耐磨性最优良。曲彦平制 备并研究了n i - p a 1 2 0 3 复合镀层，在沉积层中加入a 1 2 0 ，粒子使镀层硬度和耐磨性 明显提高【1 9 j ，且在酸性和含氯离子的水溶液中具有良好的抗蚀性能( 硝酸、硫酸 和强碱除外) 【2 0 。董允采用电刷镀技术制备了n i w - c o a 1 2 0 3 颗粒复合镀层， 其硬度随蒯2 0 3 颗粒含量的增加丽显著提高，复合镀层的耐磨性明显高于单纯的 n i w - c o 合金镀层，耐磨性最高可达单纯n i w - c o 合金镀层的3 倍以上。周白杨1 2 副 的研究表明在改变电沉积工艺的过程中，n i - f e p a 1 2 0 3 复合镀层的显微硬度明 显高于n i f e p 电沉积层，平均显微硬度高1 0 0 - 1 6 0 h v 。 谢风宽【2 3 l 采用摩擦电喷镀技术制备的n i c o m o s 2 复合镀层，与基体结合良好， 对摩擦性能研究表明：不同m o s 2 含量的n i c o - m o s 2 复台镀屡在高速条件下都具 有很好的减摩性能；随着镀层m o s ：含量的增加，摩擦因数开始急刷下降，当m o s 2 面积百分含量大于1 3 时。摩擦因数随着镀层m o s 2 含量的增加丽趋于平缓。 肖秀峰等实验制各的n i w - w c 镀层为晶态复合镀层，其耐蚀性优良，在碱 性溶液中具有优于n i w 合金镀层的析氨和析氧电催化活性。朱龙章阱l 研究了一定 条件下在镍钴合金镀液中加入w c 微粒形成n i c o w c 复合镀层的共沉积过程， 由于w c 微粒的嵌入，复合镀层的表面粗糙度比镍钴合金层大，其真实表面积也 有所增大，从而有利】：氢的析出。 近年来研制的合金基体的复合镀层还有n i b s i c 、n i b - a 1 2 0 3 、n i - b 一人造金 刚石、n i b 天然