电沉积镍纳米晶材料制备及性能.pdf

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1、第23卷第3期电镀与涂饰VoI.23No.32004年6月EIectropIatingFinishingJun.2004【研究报告】电沉积镍纳米晶材料制备及性能王立平，高燕，薛群基，刘惠文，徐洮（中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，甘肃兰州730000）摘要：采用直流电沉积法向镀液中加入复合有机添加剂制备了镍纳米晶材料。采用扫描电镜及X射线衍射仪分析了该纳米晶材料的微观形貌及相结构。测定了其结合强度、显微硬度及耐磨性能。结果表明，该纳米镍镀层表面致密、平整，且结合强度、显微硬度及耐磨性能优良

2、，与粗晶镍镀层相比有较大的提高。关键词：电沉积；镍纳米晶；复合有机添加剂中图分类号：To153.12文献标识码：A文章编号：1004-227X（2004）03-0001-02PropertiesandpreparationofeletrodepositednanocrystallinenickelfilmsWANGLi-ping，GAOYan，XUEoun-ji，LIUHui-wen，XUTao（StateKeyLaboratoryofSoIidLubrication，LanzhouInstituteofC

3、hemicaIPhysics，ChineseAcademyofSciences，Lanzhou730000，China）Abstract：EIetrodepositednanocrystaIIinenickeIfiImswereobtainedwithadditionofcompoundorganicadditivesinthesoIutionandwithdirectcurrent.ThemorphoIogyandcrystaIstructureofthenanocrystaIIinenickeIfiIm

4、wereanaIyzedwithSEMandX-raydiffractioninstruments.Theadhension，micro-hardnessandabrasiveresistanceofthefiImweretest-ed.ResuItsshowthatthenanocrystaIIinenickeIfiImobtainedhasfineandIeveIedsurfaceandsatisfactorypropertiesmentionedabovewhicharegreatIyimproved

5、comparedwiththoseofmacrocrystaIIinenickeIfiIms.Keywords：eIetrodeposition；nanocrystaIIinenickeIfiIm；compoundorganicadditive性能系统的研究较少。本文采用直流电沉积技术制备1前言了镍纳米晶材料，并对其微观结构、力学和摩擦学性能纳米材料因自身具有小尺寸效应、量子效应、宏观进行了系统的研究。量子隧道效应、表面和界面等特殊效应，表现出与传统2实验部分材料不同的物理和化学性质。纳米晶体材料（NC）被

6、誉为“21世纪的新型材料”，是科学界和产业界广泛关注的2.1实验材料与电沉积工艺［1］阳极为纯镍片，阴极样品为45#圆钢片，电沉积前热点之一。与其它制备方法相比，电沉积法制备纳米晶材料具有设备简单，成本低；容易大量制备金属、合金将样品依次用500#、1000#、2000#的金相砂纸打磨抛和复合材料的纳米晶；工艺参数容易控制，沉积温度低光后，再经超声波清洗5min，然后用15%HCI活化30s，最［2］后用蒸馏水冲洗进行单面镀覆。纳米镍和粗晶镍镀液等优点，因而越来越受到学者及工业部门的关注。国内外大量的研究结

7、果表明，电沉积纳米晶体材料组成及工艺条件如下（其中搅拌方式为磁力搅拌）：在力学、热学、光学、磁学和电学等方面具有突出的特粗晶镍纳米晶镍性。然而对于制备的纳米晶材料的结构、力学和摩擦学NiSO4·6H2O300g/L300g/LNiCI2·6H2O40g/L40g/L收稿日期：2004-02-24H3BO330g/L30g/L基金项目：国家自然科学基金项目（50271080）（50323007）；国家复合有机添加剂XT0g/L1~2g/L863项目（2003AA305670）；中科院百人计划镀液pH值4.0~

8、4.5g/L3~3.5g/L作者简介：王立平（1980-），男，硕士研究生。!35~45C40~45C作者联系方式：（EmaiI）pingpingwIp@hotmaiI.com。!2A/dm24A/dm2联系人：徐洮，（TeI）0931-4968169，（Fax）0931-4968169。·1·电镀与涂饰2004年6月EiectropiatingFiniShing第3期2.2镀层性能测试件下制备出镍纳米晶材料。采