电沉积法制备金属基纳米复合镀层的摩擦学性能研究
发布时间：2022-02-15 11:26
本实验以电沉积技术作为主要的技术手段,在钢片表面制备了Ni-SiC纳米复合镀层、在铝片表面制备了Ni-P-PTFE纳米复合镀层、Ni-P-CNTs纳米复合镀层和Ni-P-MoS2纳米复合镀层,并且对它们的结构、表面形貌以及摩擦学性能进行了深入的研究,得到如下结论:（1）利用磁性辅助脉冲电沉积技术制备Ni-SiC纳米复合镀层,实验结果表明纳米复合镀层具有良好的摩擦学性能和力学性能。（2）利用电沉积法制备掺杂聚四氟乙烯（PTFE）、碳纳米管（CNTs）以及二硫化钼（MoS2）固体润滑颗粒的铝基Ni-P复合镀层,在实验过程中对固体润滑颗粒质量浓度、电流密度、溶液pH和镀液温度进行调控,得到最佳制备条件。利用SEM、EDS、AFM、XRD等表征手段对制备得到的纳米复合镀层的结构、成分和表面形貌进行测试,实验结果表明固体润滑颗粒的加入明显的改变了Ni-P复合镀层表面形貌,使得Ni-P-PTFE、Ni-P-CNTs、Ni-P-MoS2纳米复合镀层均表现出良好的摩擦学性能。其中Ni-P-CNTs、Ni-P-MoS2
【文章来源】：西北民族大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨与MoS2晶体结构
图 2.1 电沉积制备过程图示Fig.2.1 Schematic diagram of electrodeposition process表 2.1 化学成分及制备条件Tab 2.1 Chemical composition and preparation conditions
图 2.2 Ni 镀层和 Ni-SiC 纳米镀层的 SEM 形貌（a）Ni 镀层（b）0.2 T-Ni-SiC 纳米镀层（c）0.4 T-Ni-SiC 纳米镀层 （d）0.6 T-Ni-SiC 纳米镀层Fig 2.2 SEM morphology of Ni coating and Ni-SiC nano-coating (a) Ni coating (b)0.2 T-Ni-SiCnano-coating (c) 0.4 T-Ni-SiC nano-coating (d) 0.6 T-Ni-SiC nano-coating图2.2显示了通过MAPED方法获得的纯Ni镀层和Ni-SiC纳米镀层的SEM形貌。可以看出，纯 Ni 镀层（图 2.2a）晶粒尺寸明显比 Ni-SiC 纳米镀层的晶粒尺寸大。图b~d 清楚地表明 SiC 纳米颗粒成功地嵌入 Ni-SiC 纳米镀层中。随着磁场强度从 0.2 T上升到 0.6 T，镍晶粒尺寸逐渐减小。在 0.2 T 的磁场强度下沉积的 NS-1 镀层中出现相对增大的微观结构（图 2.2b），而在 0.4 T 时获得的 NS-2 镀层结构较 0.2 T 下较小（图 2.2c）。此外，在 0.6 T 下生产的 NS-3 镀层具有分布均匀和致密细镍晶粒和 SiC纳米颗粒（图 2.2d）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Galvanically induced potentials to enable minimal tribochemical wear of stainless steel lubricated with sodium chloride and ionic liquid aqueous solution[J]. Tobias AMANN,Felix GATTI,Natalie OBERLE,Andreas KAILER,Jürgen RüHE. Friction. 2018(02)
[2]工程塑料替代金属材料在机械立体车库行业的应用[J]. 沙俊峰. 科技创新与应用. 2016(04)
[3]磁力搅拌-脉冲电沉积Ni-P-SiC镀层制备工艺研究[J]. 王勇,夏法锋,尹红妍,朱砚葛. 兵器材料科学与工程. 2013(03)
[4]金属基复合材料的现状与发展趋势[J]. 张荻,张国定,李志强. 中国材料进展. 2010(04)
[5]电刷镀Cu／Ni多层膜的摩擦学性能研究[J]. 谭俊,于甜甜,杨红军,徐滨士,郭文才. 装甲兵工程学院学报. 2006(03)
[6]Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的研究进展[J]. 刘晓涛,崔建忠. 材料导报. 2005(03)
[7]原位TiC颗粒增强灰铸铁复合材料的组织及其摩擦磨损性能[J]. 严有为,魏伯康,林汉同. 摩擦学学报. 2003(03)
[8]高能球磨制备纳米CeO2/Al复合粉末[J]. 骆心怡,朱正吼,卢翔,李顺林. 热加工工艺. 2003(02)
[9]油溶性铜纳米微粒作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能研究[J]. 周静芳,张治军,王晓波,刘维民,薛群基. 摩擦学学报. 2000(02)
硕士论文
[1]填充改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究[D]. 李翠.扬州大学 2016
[2]Co/Cu多层纳米线的电化学制备和性能研究[D]. 宋振兴.天津大学 2007
本文编号：3626546
【文章来源】：西北民族大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨与MoS2晶体结构
图 2.1 电沉积制备过程图示Fig.2.1 Schematic diagram of electrodeposition process表 2.1 化学成分及制备条件Tab 2.1 Chemical composition and preparation conditions
图 2.2 Ni 镀层和 Ni-SiC 纳米镀层的 SEM 形貌（a）Ni 镀层（b）0.2 T-Ni-SiC 纳米镀层（c）0.4 T-Ni-SiC 纳米镀层 （d）0.6 T-Ni-SiC 纳米镀层Fig 2.2 SEM morphology of Ni coating and Ni-SiC nano-coating (a) Ni coating (b)0.2 T-Ni-SiCnano-coating (c) 0.4 T-Ni-SiC nano-coating (d) 0.6 T-Ni-SiC nano-coating图2.2显示了通过MAPED方法获得的纯Ni镀层和Ni-SiC纳米镀层的SEM形貌。可以看出，纯 Ni 镀层（图 2.2a）晶粒尺寸明显比 Ni-SiC 纳米镀层的晶粒尺寸大。图b~d 清楚地表明 SiC 纳米颗粒成功地嵌入 Ni-SiC 纳米镀层中。随着磁场强度从 0.2 T上升到 0.6 T，镍晶粒尺寸逐渐减小。在 0.2 T 的磁场强度下沉积的 NS-1 镀层中出现相对增大的微观结构（图 2.2b），而在 0.4 T 时获得的 NS-2 镀层结构较 0.2 T 下较小（图 2.2c）。此外，在 0.6 T 下生产的 NS-3 镀层具有分布均匀和致密细镍晶粒和 SiC纳米颗粒（图 2.2d）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Galvanically induced potentials to enable minimal tribochemical wear of stainless steel lubricated with sodium chloride and ionic liquid aqueous solution[J]. Tobias AMANN,Felix GATTI,Natalie OBERLE,Andreas KAILER,Jürgen RüHE. Friction. 2018(02)
[2]工程塑料替代金属材料在机械立体车库行业的应用[J]. 沙俊峰. 科技创新与应用. 2016(04)
[3]磁力搅拌-脉冲电沉积Ni-P-SiC镀层制备工艺研究[J]. 王勇,夏法锋,尹红妍,朱砚葛. 兵器材料科学与工程. 2013(03)
[4]金属基复合材料的现状与发展趋势[J]. 张荻,张国定,李志强. 中国材料进展. 2010(04)
[5]电刷镀Cu／Ni多层膜的摩擦学性能研究[J]. 谭俊,于甜甜,杨红军,徐滨士,郭文才. 装甲兵工程学院学报. 2006(03)
[6]Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的研究进展[J]. 刘晓涛,崔建忠. 材料导报. 2005(03)
[7]原位TiC颗粒增强灰铸铁复合材料的组织及其摩擦磨损性能[J]. 严有为,魏伯康,林汉同. 摩擦学学报. 2003(03)
[8]高能球磨制备纳米CeO2/Al复合粉末[J]. 骆心怡,朱正吼,卢翔,李顺林. 热加工工艺. 2003(02)
[9]油溶性铜纳米微粒作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能研究[J]. 周静芳,张治军,王晓波,刘维民,薛群基. 摩擦学学报. 2000(02)
硕士论文
[1]填充改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究[D]. 李翠.扬州大学 2016
[2]Co/Cu多层纳米线的电化学制备和性能研究[D]. 宋振兴.天津大学 2007
本文编号：3626546
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