Ni-W/SiC纳米复合镀层的制备与其耐蚀性

发布时间：2022-02-10 05:15

　　通过电沉积方法制备了Ni-W/SiC纳米复合镀层,利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射分析（XRD）研究了SiC含量对该复合镀层结构和性能的影响,采用电化学方法研究了Ni-W/SiC纳米复合镀层在质量分数为3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:SiC纳米颗粒能促进镀层晶粒的形核及生长,显著改变镀层的晶体结构,提高镀层的硬度、耐磨性及耐蚀性;SiC含量过低对镀层耐磨性提高有限,含量过高又容易导致SiC纳米颗粒团聚,影响其分散性,因此当SiC的质量浓度为6⁹g/L时所制备的Ni-W/SiC纳米复合镀层具有最佳的性能。 

【文章来源】：腐蚀与防护. 2017,38(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１在不同ＳｉＣ含量条件下制备镀层的表面ＳＥＭ形貌（ｄ）

１在不同ＳｉＣ含量条件下制备镀层的ＥＤＳ分析结果（质量分数）Ｔａｂ．１ＥＤＳｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＳｉＣ（ｍａｓｓ）％ＳｉＣ质量浓度／（ｇ·Ｌ－１）ＣＳｉＮｉＷ０－－７２．７９２７．２１３３．３００．８８７３．８９２１．９３６４．８５１．０５６９．６８２４．４２９４．６４１．２５７３．６２２０．４９１２２．９７０．９５７０．７８２５．３０２．２镀层的组织结构由图２可见，Ｎｉ－Ｗ合金镀层和Ｎｉ－Ｗ／ＳｉＣ复合镀层都表现出典型的面心立方（ｆｃｃ）晶体结构，且均以镍的面心立方（ｆｃｃ）结构为主［１４－１５］。Ｎｉ－Ｗ合金镀层的形成是Ｗ原子置换了部分Ｎｉ原子，进入Ｎｉ的原子晶格形成合金固溶体，复合镀层则主要由Ｎｉ－Ｗ合金固溶体和ＳｉＣ组成。由图２还可见，在２θ为４５°，５０°，９０°附近，Ｎｉ－Ｗ合金镀层的特征峰为晶态的尖锐峰，而复合镀层的特征峰为馒头峰，说明ＳｉＣ纳米颗粒能改变Ｎｉ－Ｗ合金的晶态结构，甚至形成非晶镶嵌纳米晶相、纳米陶瓷ＳｉＣ相的多相多尺度多界面结构。图２在不同ＳｉＣ含量条件下制备镀层的ＸＲＤ谱Ｆｉｇ．２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＳｉＣ２．３镀层与基体的结合强度服役期内镀层与基体的结合力是镀层防护性能的关键因素，它会影响镀层下界面的电化学腐蚀过程［１６－１７］。由表２可见，当Ｓｉ

（ａ）１ｈ（ｂ）２４０ｈ（ｃ）４８０ｈ（ｄ）７２０ｈ图３在不同ＳｉＣ含量条件下制备镀层在３．５％ＮａＣｌ溶液中浸泡不同时间时的Ｎｙｑｕｉｓｔ图Ｆｉｇ．３ＮｙｑｕｉｓｔｐｌｏｔｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＳｉＣａｎｄｉｍｍｅｒｓｅｄｉｎ３．５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓ图４在不同ＳｉＣ含量条件下制备镀层在３．５％ＮａＣｌ溶液中浸泡７２０ｈ的Ｂｏｄｅ图Ｆｉｇ．４ＢｏｄｅｐｌｏｔｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＳｉＣａｎｄｉｍｍｅｒｓｅｄｉｎ３．５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒ７２０ｈ度为６ｇ／Ｌ时，自腐蚀电位最高（－０．４０５５Ｖ）。与腐蚀环境接触时，自腐蚀电位越高，镀层越不容易发生氧化还原反应，越容易在表面形成一层钝化膜，从而防止金属与腐蚀介质相接触，提高镀层的耐蚀性［２０］。当ＳｉＣ质量浓度为６ｇ／Ｌ时，镀层的自腐蚀电流密度最低（１．８３６×１０－７Ａ·ｃｍ－２），极化电阻图５在不同ＳｉＣ含量条件下制备镀层在３．５％ＮａＣｌ溶液中浸泡７２０ｈ时的极化曲线Ｆｉｇ．５ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＳｉＣａｎｄｉｍｍｅｒｓｅｄｉｎ３．５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒ７２０ｈ最大（１．３２８×１０５Ω·ｃｍ２）。极化电阻越大，越能有效阻

【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学阻抗谱在电沉积研究中的应用(三)[J]. 袁国伟.  电镀与涂饰. 2008(03)
[2]钨含量对Ni-W合金镀层结构及耐蚀性能的影响[J]. 龚睿,柳林.  稀有金属材料与工程. 2008(01)
[3]电沉积Ni-W合金在NaCl溶液中的腐蚀行为[J]. 姚颖悟,姚素薇,宋振兴.  材料工程. 2006(09)



本文编号：3618313