EXP【ed】脉冲电沉积CeO2SiO2／Ni—WP纳米复合镀层性能研究.pdfVIP

第 41卷 第 10期 材 料 保 护 Vo1．41 No．10 2008年 10月 M aterialsProtection Oct．2008 脉冲 电沉积 CeO2-SiO2／Ni—W -P纳米复合镀层性能研究 王绍华 ，王军丽 ，徐瑞东 (昆明理工大学 a．分析测试研究中心，b．材料与冶金工程学院，云南 昆明 650093) [摘 要] 为了探讨脉冲参数对CeO一SiO：／Ni—W—P四元纳米复合镀层性能的影响，采用脉冲沉积的方 法，在普通碳钢表面制备了CeO一SiO／Ni—W—P纳米复合镀层。在脉冲关断时间1000 s和脉冲峰值 电流密度 30A／dm下，研究了脉冲导通时间对纳米复合镀层组织及性能的影响，采用能谱分析、硬度测试、扫描 电镜 (SEM)等技术对镀层化学组成、沉积速率、显微硬度和表面形貌进行了表征。结果表明，纳米复合镀层中CeO和 SiO，颗粒的质量分数随着脉冲导通时间的延长而增加，-3脉冲导通时间为4o0～600 s时，沉积速率为32．33～ 38．22 m／h，显微硬度为609～674HV；脉冲导通时间由100 s增加到400 s时，纳米复合镀层晶粒尺寸降低 ， 但当脉冲导通时间再由400 s增加到 1000 s时，纳米复合镀层晶粒尺寸又有所增加。 [关键词] 纳米复合镀层；脉冲电沉积；脉冲导通时间；沉积速率；显微硬度；表面形貌 [中图分类号]TQ153 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2008)10—0037—03 0 前 言 的电解液体系复杂性以及 电源设备等方面存在的问 题，关于CeO-SiO2／Ni—W—P等四元以上的纳米复合镀 颗粒增强金属基复合镀层 由基体金属和第二相颗 层成分设计 、脉冲制备技术和镀层性能方面的研究未 粒组成，基体金属中含有弥散分布的第二相颗粒，使金 见报道。本工作采用脉冲电沉积技术，将纳米 CeO颗 属基复合镀层 同时具有基质金属和固体颗粒类物质的 粒和纳米 SiO颗粒共沉积至Ni．W．P基质金属 ，以获得 综合性能 ~61。但复合镀层的晶粒尺寸、化学组成、表 均匀稳定的CeO一SiO／Ni—w—P纳米复合镀层 ；在脉冲 面微观组织及显微硬度等性能不仅与电解液组成有 关断时间和脉冲峰值 电流密度恒定的条件下，重点研 关，同时也受工艺条件的影响。脉冲电沉积技术能够 究了脉冲导通时间对 CeO：一SiO／Ni—W—P纳米复合镀 改变复合镀层的微观组织和化学组成，是控制复合镀 层组织及性能的影响。 层表面性能的一种最有效的方法 J。与直流电沉积 相 比，脉冲电沉积具有更高的瞬时电流密度 ，通过改变 1 试 验 脉冲导通时间、脉冲关断时间、脉冲峰值 电流密度和脉 1．1 电解液组成及工艺条件 冲平均电流密度等脉冲参数，能够制备出纳米复合镀 电解 液 组 成 ：70 L NiSO4 ·6H2O，120 g／L 层。因此，近几年来 ，该项技术已经发展成为生产纳米 H3C6H5O7·H2O，100 L Na2WO4 ·2H2O，6 g／L 复合材料的一项经济、可行的工艺技术 J。 NaH2PO2·H2O，20 L