碳纳米管论文：碳纳米管 电沉积 复合镀层 摩擦磨损性能 耐腐蚀性能.docVIP

【关键词】碳纳米管 电沉积 复合镀层 摩擦磨损性能 耐腐蚀性能 【英文关键词】Carbon nanotubes Electro-deposition Composite coating Friction andwear properties Erosion resistance 碳纳米管论文：碳纳米管锡铅复合减摩镀层的制备及其性能研究 【中文摘要】滑动轴承是现代机械设备中重要的零部件之一,随着社会经济及科学技术的进步,我们对轴承材料的需求量急剧增加,并且要求轴承材料要具备各种优异的性能。因此研究滑动轴承材料的结构与性能并且进一步研制出性能完善的轴承材料是当今技术研究领域的一大热点。巴氏合金是一种具有优良减摩性能的轴承材料,但其机械强度较低,因而提高其承载显得尤为重要。本文通过复合电沉积的工艺在锡铅合金镀层中加入酸处理后的碳纳米管,制备出碳纳米管锡铅复合减摩镀层。通过研究该镀层的摩擦磨损性能及耐腐蚀性能,分析其减摩和耐蚀机理,以期为复合镀层的推广应用提供理论与技术支持。主要研究内容如下：(1)采用浓硫酸与浓硝酸混酸氧化法对原始碳纳米管进行酸处理以达到良好的分散效果。调整两种酸的比例,并通过扫描电镜观察酸处理后碳纳米管的形貌,结果表明：当混酸比例为1：1在常温下超声处理10小时后的酸处理效果最好。(2)研究碳纳米管锡铅复合镀层的制备工艺,研究施镀时间、电流密度、碳纳米管加入量及搅拌速度等工艺参数对复合镀层组织形貌、镀层硬度及厚度的影响。结果表明：电沉积时间在10-20min之间镀层质量较理想,电流密度为2A/dm2时,镀层硬度出现最大值35.3HVlog。在相同电流密度下,随着碳纳米管加入量的增加,镀层硬度出现先增大后减小的趋势,碳纳米管加入量为2g/L时,镀层硬度值最大,镀层厚度随着碳纳米管含量的增加而降低。(3)研究对比了不同工艺参数下制备的碳纳米管锡铅复合镀层与普通锡铅镀层的摩擦磨损性能。结果表明：在润滑状态下,在不同载荷下碳纳米管锡铅复合镀层的摩擦系数都低于普通锡铅镀层；在同一载荷下随着碳纳米管含量的增加,复合镀层的摩擦系数出现先降低后升高的趋势,当碳纳米管含量为2g/L时,摩擦系数出现最小值(0.12),耐磨性能最好；在不同载荷下,碳纳米管复合镀层的磨损量都小于普通锡铅镀层的磨损量,随着碳纳米管含量的增加,磨损量也出现先减小后增大的现象。(4)通过电化学测试及模拟轴承的工作环境来研究了复合镀层的耐腐蚀性。结果表明：碳纳米管复合镀层在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀电位高于普通锡铅镀层,并且复合镀层的钝态溶解电流减小,说明耐蚀性提高；模拟轴承的工作环境观察腐蚀后镀层表面的SEM形貌,由于碳纳米管不易与酸、碱反应,有效的保护了基体,从而提高了复合镀层的耐腐蚀性能。 【英文摘要】Sliding bearing is a key component of the modern machinery. With the rapid progress of modern economy and science technology, we have a sharp increasing demand of bearing material, and the demand of ultra-fine properties of this material. Therefore research on microstructure and properties of sliding bearing material and the further development of bearing materials with excellent properties is the top research focus in recent years. Babbitt metal is a typical bearing material with excellent performance of antifriction, but it is poor in mechanical strength. Thus, it is necessary to improve the bearing capacity of this material. We use compound electro-deposition process fabricated carbon nano-tubes (CNTs)/Sn-Pb composite coating by adding pre-acidized CNTs in the Sn-Pb coatings. This thesis studied the fr