表面工程--复合电镀.ppt

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1、4.7CompositeElectroplatingTechnology（复合电镀）4.7.1复合共沉积概念复合共沉积是固体微粒均匀地分散在镀液中，在搅拌的条件下，通过电化学或化学过程使这些固体微粒与基质金属共沉积，从而获得某种具有特殊性能镀层的方法4.7.2复合共沉积机理带正电荷的微粒被高速流动的液体带到阴极表面附近后，在电场力的作用下，使带电的微粒穿过双电层吸附在阴极表面上，被金属基质镀层包入而形成复合镀层。SiC微粒与Ni-W-P合金共沉积的机理是：SiC微粒本身带负电荷，当加入到镀液中，它会吸附周围的正

2、电荷，在流体动力学和电场力的作用下，迁移到阴极表面形成弱吸附；其次，到达阴极表面的SiC微粒在静电场力的作用下脱去水化膜与阴极直接接触而形成强吸附；第三，吸附到阴极表面的SiC微粒被Ni-W-P合金捕获一起沉积到镀层中。4.7.3复合电镀的特点通过金属电沉积的方法，将一种或数种不溶性的固体颗粒，均匀地镶嵌到金属镀层中所形成的特殊镀层叫复合镀层，这种利用金属电沉积制备复合镀层的方法叫复合电镀。从定义可知，复合镀层也含有两种或两种以上的成分：①基质（体）金属：即通过还原反应而形成镀层的那种金属，是一种均匀的连续相。

3、②不溶性固体颗粒：通常是不连续地分散于基质金属之中，组成一个不连续相。复合镀层属于金属基复合材料，如果不经过特殊的加工处理，基质金属和不溶性固体颗粒之间，在形式上是机械地混杂在一起，两者之间的相界面基本上是清晰的，几乎不发生相互扩散现象，但是它们可以获得基质金属与固体颗粒两类物质的综合性能。Ni-W-PRE-Ni-W-P-SiCSurfacemorphonogiesofthecoatingsFig.1Ni-WalloyFig.2Ni-W-SiCcompositecoatingSurfacemorphonogie

4、softhecoatings(a)Ni-W-P-B4C(b)Ni-W-P-B4C-PTFE（SEM×400）SurfacemorphologiesofNi-W-P-SiCcompositea.DCcoatingb.f=50Hz，r=0.2（SEM×1000）SurfacemorphologiesofRE-Ni-W-P-SiCcoatingsa.DCcoatingb.f=50Hz，r=0.4（SEM×1000）SurfacemorphologiesofRE-Ni-W-P-SiC-MoS2coatingsa.DCc

5、oatingb.f=33Hz，r=0.9（SEM×1000）SurfacemorphologyofSS/PbO2-WC-ZrO2compositeelectrodematerialsSurfacemorphologyofelectrodes(a)purePbelectrodeSurfacemorphologyofelectrodes(b)directcurrentPb-WC-PANIcompositeelectrodeSurfacemorphologyofelectrodes(c)pulsePb-WC-PANI

6、compositeelectrode与熔渗法，热挤压法，粉末冶金法相比，复合电镀具有明显的优越性：<1>不需要高温即可获得复合镀层：用热加工法一般需要500～1000℃或更高温度处理或烧结，故很难制取含有有机物的材料，而复合电镀法大多是在水溶液中进行，很少超过90℃。<2>操作简单，成本低：大多数情况可在一般电镀设备、镀液、阳极、操作条件等基础上略加改造（主要是增加使固体颗粒在镀液中充分悬浮的措施等），就能用来制备复合镀层。<3>同一基质金属可以方便地镶嵌一种或数种性质各异的固体颗粒，同一种固体颗粒也可以方便地

7、镶嵌到不同的基质金属中。而且，改变固体颗粒与金属共沉积的条件，可使颗粒在复合镀层中的含量从0～50％或更高些的范围内变动，从而使镀层性质也发生相应的变化。<4>可用廉价的基体材料镀上复合镀层，代替由贵重原材料制造的零部件。CoatingsanddepositedconditionsHeatedtemperature400℃600℃800℃Ni-W-P（PC）0.030.040.21Ni-W-P-SiC（DC）Ni-W-P-SiC（PC）0.070.470.570.020.390.46RE-Ni-W-P-SiC（

8、DC）RE-Ni-W-P-SiC（PC）0.010.170.640.010.090.47RE-Ni-W-P-SiC-MoS2（DC）RE-Ni-W-P-SiC-MoS2（PC）0.030.151.320.010.101.11RE-Ni-W-P-SiC-PTFE（DC）RE-Ni-W-P-SiC-PTFE（PC）0.200.561.490.020.373.31按基质金属可分为：如Ni基，