双向脉冲快速电沉积非晶态Ni-P/Al2O3复合镀层
2018-03-21彭秋艳费敬银陈居田赵非凡
材料工程 2018年3期
彭秋艳,费敬银,陈居田,赵非凡,冯 旭
(西北工业大学 理学院,西安 710129)
采用化学镀的方法,可以获得含P量不同的Ni-P合金镀层[1-2]。一般认为,含P量大于8%(质量分数,下同)的Ni-P合金镀层具有非晶态结构,这种非晶态的Ni-P合金镀层具有优良的耐蚀性能、低的摩擦因数、良好的可焊性以及特殊的电磁学特性,被广泛用作钢铁金属的表面防腐层和电子工业电磁屏蔽镀层[3-5]。进一步的应用研究发现[6-8],在400℃下,对非晶态Ni-P合金镀层进行1h左右的晶化热处理,可在镀层中析出Ni3P,Ni2P等弥散强化相,这些新生的强化相使Ni-P合金镀层的显微硬度明显提高(高于600HV),常将其用于对耐磨性有较高要求的工作环境中。将其用作代铬耐磨镀层,可消除镀硬铬工艺存在的环境污染问题。但是,晶化热处理在提高Ni-P合金镀层硬度的过程中,Ni-P合金镀层由非晶态结构转化为晶态结构,使其失去了非晶态镀层所特有的高耐蚀特性[9]。为了保持非晶态Ni-P合金镀层所固有的耐蚀性能,同时又赋予非晶态Ni-P合金镀层良好的耐磨性,人们在研究化学镀非晶态Ni-P合金镀层的过程中,采用加入硬度较高的复合微粒的方法进行复合共沉积,从而形成了耐蚀性、耐磨性兼而有之的非晶态Ni-P合金复合镀层[10-13]。
与电沉积技术相比,虽然化学镀Ni-P复合镀层工艺具有施工简便、镀覆能力强等特点,但存在镀层沉积速率慢(约10μm/h)、镀液工作温度高(多为90℃以上)、能耗大、镀液稳定性差(容易自分解)、生产成本高等缺点。为此,徐惠等[14]开展了直流电沉积Ni-P合金复合镀层的制备与性能研究工作。……
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