纳米复合镀层工艺及性能研究.pdf

维普资讯 纳米复合镀层工艺及性能研究* Techn0lOgicalProcessandPropertiesofNano-M ulticoating 上海工程技术大学材料工程学院 周细应 陈霏霏 林文松 钱士强 [摘要] 分析了含 Al2O3、SiO2和 ZrO2纳米粒子 纳米材料能更快地用于机械 、航空 、电子、冶金等领域= 的镍基 电刷镀复合镀层的组织、显微硬度 、耐高温性能 1 试验材料与方法 及耐磨性。结果表 明，含有纳米粒子的复合镀层组织 明显细化。随着纳米粒子含量的增加 ，复合镀层的硬 1．1 试验材料 度显著提高，高温硬度和耐磨性也有明显的增加 。不 基体材料为 A3钢 ，尺寸为 150mm ×30mm ×2 同性质的纳米粒子的强化效果有所不同。 mm。纳米粒子为 Al203、ZrO2和 SiO2，尺寸分别为 80 关键词 ：纳米粒子 复合镀层 电刷镀 镀层性 ～ 1O0nm 、70～80nm 、30～40nm 。 能 1．2 试验方法 [ABSTRACT] Themicrostructure，microhard— 采用 TG328B型分析天平称取纳米粒子，然后将 ness，hightemperaturepropertiesandwearresistanceof 不同种类的纳米粒子加入电刷镀液中以制取不同浓度 brushelectroplatednickelmatrixmulticoatingcontaining 的复合 电刷镀液。为了使纳米粒子在 电刷镀液中稳定 variousnanoparticles(Al2O3，SiO2andZrO2)arein— 均匀悬 浮，分 别 用 88～1型恒 温 磁力搅 拌 器 和 vestigated，theresultsshow thatthemicrostructureof SK1200H型超声波仪对 电刷镀液进行机械搅拌 15 multi—coating containing nano particles is obviously min，然后在电刷镀液 中加入适量不同种类的表面活性 fined． Microhardness is increased with increase of 剂 。 nanoparticlescontent．Thehardnessathightemperature 电刷镀采用常规工艺，其流程为：电净一2 活化 andwearresistancearealso improved．Thestrengthen— 液活化一3 活化液活化一特殊镍打底一刷镀镀层 ingeffectisdifferentbecauseofthedifferentkindsof 电刷镀电源 的型号为 TD一60型。 nanoparticles． 1．3 复合镀层 的组织和性能分析方法 Keywords：Nono particle Multicoating Brush 采用 S一2700扫描电镜和 )(JG一05光学显微镜 electricplating Coatingproperty 观察复合镀层的表面形貌 。使用HX一1000显微硬度 计在镀层上测试其显微硬度。加载载荷为 50g，加载 电刷镀技术是我国 “九五”期间表面工程领域的重 时间为 15S，显微硬度为取 10个点测量结果 的平均 点推广项 目，具有设备简单、镀层种类多、镀层和基体 值 。 材料的结合强度高等优点，尤其是对于大型机械不解 复合镀层试样放入 100～600℃的加热炉 中，保温 体现场修理或野外抢修更具有突出的实用价值… ，因 1h后空冷，沿复合镀层横截面测试试样在不同温度下 而应用范围很广 。纳米粒子 由于尺寸小于 100nm，具