石墨烯-镍磷化学复合镀层磨蚀性能及机理研究

摘要

在45钢上制得石墨烯-镍磷化学复合镀层,工艺条件为:硫酸镍30 g/L,次磷酸钠25 g/L,乙酸钠15 g/L,柠檬酸钠15 g/L,乳酸25 mg/L,醋酸铅15 mg/L,石墨烯0、50、100、150、200或250 mg/L,石墨烯与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的质量比2∶1,pH 4.6,温度85℃,超声波功率350 W,时间2 h。利用改装的UMT-3型多用途摩擦磨损试验机在3.5%NaCl溶液中进行磨蚀实验,研究复合镀层在磨蚀过程中的开路电位变化及摩擦学性能,然后对其腐蚀磨损交互作用进行分析。结果表明:随着镀液中石墨烯添加量的增加,石墨烯-镍磷复合镀层的摩擦因数先减小后增大,石墨烯添加量为100 mg/L时制得的复合镀层耐磨蚀性能最优。在磨蚀过程中,纯磨损以及磨损与腐蚀的交互作用是导致镀层质量损失的主要原因,两者共占到镀层总质量损失的99%左右。腐蚀对磨损的促进作用非常大,占到两者交互作用的93%以上。