喷射电沉积Ni及Ni-ZrO2复合镀层的表面形貌和硬度-论文.pdf

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1、喷射电沉积Ni及Ni—ZrO2复合镀层的表面形貌和硬度／兰龙等·111·喷射电沉积Ni及Ni—ZrO2复合镀层的表面形貌和硬度兰龙，谭俊，吴迪，黄曾辉，曾其彬(1装甲兵工程学院再制造技术重点实验室，北京100072；2装甲兵工程学院表面工程重点实验室，北京100072)摘要采用喷射电沉积技术在45钢基体上制备了Ni及Ni—Zr02复合镀层，并对各种镀层进行扫描电子显微镜(SEM)表面形貌观察、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)晶粒尺寸测定以及镀层显微硬度测定。比较了不同电流密度、温度和纳米颗粒

2、浓度对镀层表面形貌和硬度的影响规律。结果表明：电流密度由0．55A／cm提高到l_。0A／c后，镀层表面越粗糙，晶粒尺寸由15nm增大到23nm，显微硬度由571HV降低到364HV；温度由2O℃升高到50℃后，表面呈现先变粗糙后变平整趋势，且镀层中Ni含量上升，Fe含量下降，镀层硬度由551HV降低到364HV；Zr()2纳米颗粒质量浓度由0g／L提高到25g／L时，表面仍呈现先变平整后变粗糙趋势，镀层晶粒尺寸由22nm降低到l3nm，硬度由384HV提高到521HV。关键词喷射电沉积Ni—Zr()

3、2复合镀层表面形貌硬度中图分类号：TQ153．1文献标识码：ADOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2014．16．027SurfaceMorphologyandHardnessofNiandNi—ZrO2CompositeCoatingsPreparedbyJetElectrodepositionLANLong，TANJun，WUDi。，HUANGZenghui，ZENGQibin(1ScienceandTechnologyonRemanufacturingLaboratory

4、，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072；2KeyLaboratoryforSurfaceEngineering，AcademyofArmoredForceEngineering，Beiing100072)AbstractNiandNi～ZrO2compositecoatingswerepreparedbyjetelectrodepositionon45steelsubstrate．Kindsofcoatingswereinvestigatedwi

5、thscanningelectronmicroscopy(SEM)，energydispersivespectroscopy(EDS)analysis，X-raydiffraction(XRD)andmicrohardnesstester．Theeffectsofcurrentdensity，temperatureandnanopar—ticleconcentrationonthesurfacemorphologyandhardnessofcoatingswerecompared．Theresults

6、indicatethatwiththeincreaseofcurrentdensityrangedfrom0．55A／cmto1．00A／cm，thesurfacebecomesmooth，grainsizein—creasedfrom15nmto23nmandmicrohardnessdecreasedfrom571HVto364HV．AsthetemperatureWaSrisenfrom20℃to50℃。surfacemicroscopybecomesmootherthenrougher，Nic

7、ontentinthecoatingelevatedwhileFede—creased，andmicrohardnessdecreasedfrom551HVto364HV．WithnanoparticleconcentrationofZrO2increasedfrom0g／Ito25g／I，thesurfacemicroscopystillbecomesmootherthenrougher，grainsizeofcoatingsdecreasedfrom22nmtol3nmwhilemicrohard

8、nessincreasedfrom384HVto521Hv．Keywordsjete1ectrodeposition，Ni—ZrOzcompositecoatings，surfacemorphology，hardness应用于纳米晶Ni及其合金、泡沫金属Ni的制备]。0引言与纯Ni镀层相比，Ni—ZrO纳米复合镀层由于ZrO。颗喷射电沉积(高速喷镀)技术是将电解质溶液高速喷射粒的加入，在一定范围内镀层的硬度、耐磨性、抗高温氧化性到作为阴极的金属基体表面，