超声场中脉冲电铸Ni-TiN纳米复合沉积层研究

发布时间：2018-01-28 23:42

  本文关键词： 超声波场 Ni-TiN纳米镀层 工艺参数 性能 表面形貌　出处：《东北石油大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本课题通过研究工艺参数对镀速的影响,优选出镀液优化配方,在此基础上,添加纳米TiN粒子,添加复合型表面活性剂,引入超声波场进行搅拌,制备出性能优良的Ni-TiN纳米镀层。并探讨了纳米TiN粒子含量、超声功率、阴离子表面活性剂含量等工艺参数对镀层显微硬度的影响规律。实验结果表明,镀液中硫酸镍含量240 g/L,电流密度0.6 A/dm2,TiN粒子浓度6 g/L,占空比50%,镀液温度50℃,超声波功率180 W,pH值4条件下能够获得较高的镀速。针对制备出的Ni-TiN纳米镀层,利用扫描电镜对热处理前后的镀层表面形貌进行观察,利用X射线衍射仪对镀层进行物相检测,并利用腐蚀法对镀层孔隙率进行测试。通过热处理方法,提高了Ni-TiN纳米镀层的显微硬度,同时也优选出了最佳热处理温度。结果表明,Ni-TiN纳米镀层热处理后的耐磨性变化与复合沉积层经过热处理后硬度变化有关,当热处理温度为400℃×0.8 h、纳米粒子含量6 g/L时,制备的Ni-TiN纳米镀层镀态显微硬度为732 HV,热处理后显微硬度高达981 HV,耐磨性最佳。热处理400℃×0.8 h时,镀层金属由非晶态转变为晶态,但在此过程中TiN粒子始终保持晶态结构,复合镀层最后转变为Ni、Ni O和TiN平衡相;由XRD衍射分析可知,在此过程中纳米TiN粒子始终保持不变。经扫描电镜观察不同超声波功率下制备Ni-TiN纳米镀层表面形貌分析,超声波功率对镀层表面形貌影响较大,当超声波功率为180W时,镀层表面较为平整。
[Abstract]:By studying the effect of process parameters on the plating speed, the optimal formula of plating solution is selected. On this basis, nano-sized TiN particles, composite surfactant and ultrasonic field are introduced to agitate. Ni-TiN nanocrystalline coatings with excellent properties were prepared, and the content of nanometer TiN particles and ultrasonic power were discussed. The experimental results show that the nickel sulfate content in the bath is 240 g / L and the current density is 0.6 A / dm2. The concentration of TiN particles is 6 g / L, the duty cycle is 50%, the bath temperature is 50 鈩，

本文编号：1471882