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镀液循环流量对封闭循环电沉积Ni-SiC复合镀层的影响

2021-09-03李浪谢发勤吴向清宋嘉蕾

装备环境工程 2021年8期

李浪,谢发勤,吴向清,宋嘉蕾

(西北工业大学 民航学院,西安 710072)

电镀是最常用的材料表面强化工艺之一。电镀铬因其高硬度,良好的耐蚀性、耐磨性和抗高温氧化性能以及低廉的生产成本而广泛应用于航空航天、军工电子、交运机械等领域[1]。但该工艺污染严重,废液处理难度大,成本高,同时含六价铬离子的酸雾对人体有着巨大伤害,属一类最高级别致癌物[2-3]。因此各国相继出台相关法令以限制和禁止该技术的使用[4-5],绿色代铬工艺的研究和发展则日益受到重视。在诸多代铬工艺中,Ni-SiC复合电镀技术因镀层性能优良,可匹敌甚至优于铬镀层而备受重视。加之相对于纯金属镀层和大部分合金镀层,Ni-SiC复合镀层因SiC颗粒的存在,对降低总质量有利,这符合航空航天和交通运输等领域轻量化的发展理念与要求[6-7]。因此,国内外学者进行了大量研究,这些研究主要包括镀液成分、施镀温度、阴极电流密度、搅拌方式、搅拌速度等因素对复合镀层宏微观形貌、组织结构和性能的影响。如 Najder等[8]研究了不同尺寸 Ni-SiC复合镀层的影响,发现亚微米和微米颗粒对提高镀层硬度和耐磨性有利,纳米颗粒对提高镀层耐蚀性有利。Jiang Wei等[9]发现,外加磁场可减少Ni-SiC复合镀层缺陷,并提高耐蚀性。吴向清等[10]在铝合金表面制备了 Ni-SiC复合镀层,对镀态和热处理后的镀层形貌、结构以及耐磨性、耐蚀性进行了研究,发现镀层磨损量为铬镀层的31%,经300 ℃×2 h热处理可提高镀层的综合性能。Kan Hong-min等[11]研究了添加剂SDS和CTAB对Ni-SiC复合镀层的影响,指出SDS可促进SiC颗粒的均匀分散,但对颗粒共沉积量无明显影响,CTAB则可明显增加SiC颗粒在镀层中的共沉积含量。……

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