Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征.pdf

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1、ElectrOplating&PollutionControlV01．33NO．5Ni—SiC纳米复合镀层的制备及表征PreparationandCharacterization0fNi·SiCNanoCompositeCoating陈绍军(河源职业技术学院，广东河源517000)CHENShao-jan(HeyuanPolytechnic，Heyuan517000，China)摘要：介绍了Ni—SiC纳米复合镀层的制备流程和其中各环节的技术要点，并借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对所制备的纳米复合镀层的微观结构、显微硬

2、度和耐磨性进行表征。结果表明：采用优选的镀液配方和工艺参数组合，制备出结构紧致、性能优良的NiSiC纳米复合镀层。与Ni—SiC微米复合镀层相比，纳米复合镀层的相结构有所不同，出现(311)和(222)两个新晶面且在(111)和(200)晶面均呈现出择优取向，同时显微硬度和耐磨性也明显提高。关键词：Ni—SiC纳米复合镀层；制备流程；微观结构；显微硬度；耐磨性Abstract：ThepreparationprocessforNiSiCnanocompositecoatingaswellasthetechnicalpointsinvolvedi

3、neachlinkwasintroduced．Themicrostructure．microhardnessandabrasiveresistanceofthepreparednanocompositecoatingwerecharacterizedwiththeaidofscanningelectronmicroscope，Xraydiffractometer，microhardnesstesterandfriction—abrasiontestingmachine．TheresultsshowthataNi—SiCnanocomposit

4、ecoatingexhibitingcompactstructureandexcellentpropertiescanbepreparedbyusingacombinationofoptimallyselectedelectroplatingsolutionandprocessparameters．ComparedwithNiSiCmicroncompositecoating，NiSiCnanocompositecoatingisdifferentinphasestructure，showingtwonewcrystalplanesof(31

5、1)and(222)，andexhibitingpreferredorientationinboth(111)and(200)plane．Andthemicrohardnessandabrasiveresistancearealsoimproved．Keywords：Ni—SiCnanocompositecoating；preparationprocess；microstrueture；microhardness；abrasiveresistance中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：10004742(2013)05001803约为

6、50nm的SiC。为去除其中可能掺杂的有害金0前言属杂质，微粒依次经超声波清洗、稀硝酸浸泡、稀盐纳米复合镀层是以纳米尺度镶嵌微粒为增强酸浸泡、蒸馏水冲洗和真空干燥等环节处理，然后按体，以沉积金属层为基体的复合镀层。因纳米微粒20g／L的质量浓度添加至镀液中，配成悬浊液。另在与金属离子共沉积的过程中起到干扰电结晶过外，为尽可能遏制因微尺度效应和比表面效应等的程、细化基质金属晶粒的效果，加之其固有的微尺寸彰显而造成的微粒团聚现象，同时促使纳米微粒在效应、宏观量子隧道效应和界面效应等的彰显，从而悬浊液中均匀分散和稳定悬浮，按规范流程对纳米赋予纳米复

7、合镀层抗高温氧化、耐腐蚀、耐磨损、高微粒进行表面改性处理L6一。剪切强度和高硬度。正因兼具优良的综合性能，纳1．3电沉积米复合镀层越来越受到关注l_】]。本文着眼于纳米纳米微粒在悬浊液中以散态形式存在且均匀分复合镀层的制备流程及镀层结构与性能的表征这一散和稳定悬浮，是制备出结构致密、性能良好的纳米主题开展研究。复合镀层的先决条件。鉴于常规的机械搅拌、压缩空气搅拌和镀液上流循环搅拌等方法难以有效解聚l实验纳米微粒团，而超声波在促使纳米微粒分散方面发1．1镀液配方挥良好的效果[_9l。为此，在电沉积过程中持续施加Ni(NH2SO3)2·4H2O4

8、00g／I，NiCI22Og／I，恒定功率(400w)的超声波搅拌，借助超声波传递NaC110g／I，H3B()340g／I，CH3(CH2)11OSO3Na所诱发