工艺条件对电沉积NiW合金纳米晶的影响.pdfVIP

维普资讯 第 34卷 第 3期 稀有金属材料与工程 Vo1．34．NO．3 2005证 3月 RAREMETALMATERIALSAND ENGINEERING March2005 工艺条件对 电沉积Ni—W 合金纳米晶的影响 舒 霞 ，昊玉程 1,2，郑玉春 ，王文芳 ，张 勇2，李广海 2，张立德2 f1．合肥工业大学，安徽 合肥 230009) (2．中国科学院固体物理研究所，安徽 合肥 230031) 摘 要：选择对Ni．w 合金电沉积影响较大的钨酸钠浓度、电流密度、镀液pH值、温度等4个工艺参数进行对 比实验， 探索了各因素对沉积速率、显微硬度、镀层外观的影响，为制备Ni．w 合金纳米晶提供依据，同时制备出了晶粒尺寸为 l0．09nlll的Ni．W 合金纳米 晶镀层。 关键词 ：Ni．W合金 ；电沉积：纳米晶 中图法分类号：TGI46．15 文献标识码 ：A 文章编号：1002．185X(2005)03．0413-04 电沉积镍钨合金具有很高的硬度和优 良的耐腐蚀 解；将Na2WO4·2H2O溶液加入NiSO4·6H2O溶液中， 性、耐磨损性，在许多应用中可以作为硬铬的替代品”【。 充分搅拌，可见有沉淀生成；再加入柠檬酸溶液，充分 同时，电沉积又是制备完全致密的纳米晶材料的最有前 搅拌，直到沉淀逐渐溶解，然后过滤溶液，并加氨水调 途的方法之一 2【】，通过控制工艺条件如温度 、pH值 、 节pH值，用精密试纸测定，最后加水至规定体积。 电流密度 、阴阳极面积和 间距等可 以获得纳米 晶材 (2)水浴加热盛装镀液 的烧杯至规定温度 。 料[3】。本实验通过对Ni．w 合金电沉积影响较大的钨酸 (3)将打磨好 的试片经水洗一碱洗除油一水洗一 钠浓度、电流密度、镀液 pH值、温度等 4个工艺参数 酸洗活化一水洗一蒸馏水洗后装挂入槽 ，通电电镀。 进行对比实验，探索各因素对沉积速率、显微硬度、镀 镀前镀后均精确称量试片质量 。 层外观的影响，为制备Ni．w 合金纳米晶提供依据。 2 结果与讨论 1 实 验 2．1 Na2WO4·2H2O浓度的影晌 1．1 实验材料 图 1为沉积速率与Na2WO4·2H2O浓度的关系 ， 镀液组成：NiSO46H2O溶液 15g／L ，Na2WO4H2O 图2为显微硬度与 Na2WO4·2H2O 的关系。 由图 1 溶液分别为 10 L，20g／L，30g／L，40edL，50g／L， 和图 2可见：随 Na2WO4·2H2O浓度 的增加 ，Ni．w C6H807H2O 溶液(40-70)g／L，用分析纯试剂和蒸馏水 合金 电沉积速率基本呈下降趋势，Na2WO4·2H2O浓 配制溶液，氨水调节pH值 。 度为 30 L时， 显微硬度 Hv最大为 6474MPa(负 实验装置：阳极为纯镍板，阴极为低碳钢板 (3．0 荷为 100g，保持 15S)。有研究表 引，合金 电沉积 cmX2．0cm)x2双面镀 ，镀槽为 1000ml烧杯，HHS 层的显微硬度随镀层 中的w 含量的提高而增大。沉积 电热恒温水浴锅加热控制槽液温度，轻研．2赫尔槽试 层中w 含量提高，晶格畸变度增大，位错移动时阻力 验设备控制电流密度。 增大，从而使合金的显微硬度提高。 1．2实验仪器 通过 XRD对 1号～5号试样 (对应 Na2WO42H2O