碳管对Ni—P镀层组织形貌的影响-论文.pdf

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1、《热加工工艺》2013年10月第42卷第20期●表面改性技术●碳管对Ni—P镀层组织形貌的影响刘秀娟．刘白(深圳信息职业技术学院，广东深圳518172)摘要：用电刷镀工艺制备了碳管加入量为0、0．5、1、2g／L的Ni．P／CNT复合镀层，取其一半进行400~Cxlh热处理，从而获得晶态Ni．P／CNT复合镀层。对以上二种复合镀层的微观组织形貌进行观察分析。结果表明：碳管使镀层的沉积团产生晶粒细化，晶粒尺寸从几十微米降到10m左右，而且少量沉积团的形状也发生变化。一些单根或团聚的碳管部分暴露在镀层表面。热处理

2、使镀层晶化的同时也使其表面氧化。关键词：碳管；电刷镀；组织形貌；晶粒尺寸中图分类号：TG174．44文献标识码：A文章编号：1001—3814(2013)20—0139．03EfectofCarbonTubesonMicrostructureofNi．PCoatingLIUXiujuan．LIUBai(ShenzhenInstituteofInformationTechnology，Shenzhen518172，China)Abstract：Ni—P／CNTcompositecoatingwasprepare

3、dbyelectricitybrushplatingprocesswith0，0．5，1，2additionofcarbonnanotubes．Andhalfofthecoatingwasheat-treatedat400℃for1htoobtaincrystallineNi-P／CNTcompositecoating．Themicrostructureandmorphologyofabovetwokindsofcompositecoatingswereobserved．Theresultsshowthatt

4、hecarbontubesnotonlyreducethegrainsizeofthecoatingdepositionfromdozensoftxmtoabout10Izm，but．alsochangetheshapeofsmallamountsofdeposition．Somesingleorcins~fingofcarbonnanotubespartia1lyexposeonthesurfaceofthecoating，SOthatheattreatmentmakesthecoatingcrystall

5、izationandsurfaceoxidation．Keywords：carbonnanotubes(CNT)；electricbrushplating；morphology；grainsize碳纳米管具有超强的力学性能和独特的中空镀液。试样预处理工艺：电净(+l2V)一活化(+12V)一结构，是制备优良复合材料的理想材料。Ni—P／CNT二次活化(+18V)一镀底镍(±12V)。刷镀温度室温；复合涂层不仅表现出较高的耐磨性，而且具有比电流3~6A；相对移速8～12m／min，电压12V。施Ni．P—SiC

6、和Ni．P．石墨涂料更低的摩擦系数[1-3]．甚镀时间约10min。至具有比非晶态Ni．P涂层更高的耐腐蚀性[4-。表1电刷镀液的组成成分Tab．1Compositionofbrushplatingsolution用催化化学气相沉积法(CCVD)制得碳纳米硫酸镍(NiSOa·7H20)20O～250g／L管[6]。碳管壁清晰，缺陷和杂质少。碳纳米管上附有氯化镍(Nic1)(无结晶水)40~60少量的非晶碳和石墨片。碳纳米管较长并稍微弯曲，次亚磷酸钠(NaH2PO：·H20)20~30g／L测得长度700nm以

7、上，碳管内径5~20mm，外径添加剂I柠檬酸(配体剂)60~100L20~40nm。添加剂II柠檬酸铵(配体剂)20~30g／L1试验方法表面活性剂(山梨醇棕榈酸酯)适量pH1．5~2．51．1工艺流程将不同质量的碳管加入镀液后，用10000r／rnin1．2电刷镀液的组成电动搅拌机搅动5min，获得均匀分散、悬浮的复合根据碳管在镀液中的加入量．获得4组镀层试样，见表2。每组取一半试样进行400℃保温1h的收稿日期：2013—02．28热处理。以获得晶态复合镀层。基金项目：广东省自然科学基金资助项目($201

8、2010009861)1．3镀层成分和形貌作者简介：刘秀娟(1978一)，女，湖北黄冈人，副教授，主要研究方向为表面工程、材料加工成形及其CAE分析；电话：13418605160；利用JSM一5800扫描电镜观察镀层形貌，并用E—mail：lxjdw@sohu．tom其配带的HITACHIS．530能谱仪分析镀层成分。139HotWorkingTechnology2013，Vo1．42，No．20表