张 雷， 孙本伟， 孙本良， 王 琳， 李 杨， 林辉龙

(1.辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁 鞍山 114051;2.鞍钢集团公司生产监测中心，辽宁鞍山 114051)

Ni-ZrO2纳米微粒复合镀层性能研究

张 雷1， 孙本伟2， 孙本良1， 王 琳1， 李 杨1， 林辉龙1

(1.辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁 鞍山 114051;2.鞍钢集团公司生产监测中心，辽宁鞍山 114051)

采用正交试验对Ni-ZrO2纳米微粒复合电镀中影响镀层硬度和耐蚀性等性能的电流密度、镀液温度、极间距、ZrO2纳米微粒质量浓度等因素进行了实验研究，并测定了镀层的形貌、结构、硬度、耐蚀性和结合强度。结果表明Ni基纳米微粒ZrO2复合电镀可以改变镀层的硬度及耐蚀性，且有较好的结合强度。实验研究条件下最优工艺条件为:θ为40℃、Jκ为3 A/dm2、极间距12 cm、ρ(ZrO2)为12 g/L。在此工艺条件下可以获得质量良好的纳米微粒复合镀层。

复合电镀;ZrO2纳米微粒;显微硬度;耐蚀性;结合强度

引 言

复合电镀技术自20世纪60年代开始应用于工业领域以来，日益受到人们的重视［1-5］。复合电镀是利用电化学的原理，在电镀液中添加一种或数种不溶性的固体微粒(如 Al2O3，SiC，ZrO2，WC，SiO2，BN，Cr2O3，Si3N4，B4C)，使其与欲沉积的金属(如Ni，Cu，Ag，Co，Cr等)在阴极表面实现共沉积［6］，以形成具有某些特殊功能的复合镀层的工艺。近年来国内外化学复合镀的研究逐渐增多，随着认识的深入和纳米材料科学的迅猛发展［7-10］，人们意识到微粒尺寸减小到纳米量级，理论上将可以大幅度提高镀层中的微粒复合量，更重要的是纳米微粒的引入将赋予镀层某些优异的性能［11-12］。因为纳米材料的表面效应，小尺寸效应等使之具有比普通材料更高的机械强度［13］，成为科技发展前沿的研究热点。……