NI-P-SIC-CNTS化学复合镀工艺及镀层耐磨性研究

摘要

化学复合镀作为一种优良的表面处理技术，由于其操作工艺简单、镀层均匀、性能优良等优点，近年来得到了广泛的研究和应用。以SiC、CNTs增强相制备出的复合镀层具有比普通镀层更高的显微硬度、自润滑性和耐磨性。本实验利用SiC和CNTs这两种微粒的特殊性，在化学镀溶液中添加碳化硅和碳纳米管微粒，来制备Ni-P-SiC-CNTs多元化学复合镀层。
　　 本试验采用复合镀的方法，以45钢为基体、系统研究了工艺参数对Ni-P-SiC-CNTs复合镀层影响的一般规律。研究了多种络合剂对镀速、镀液寿命的影响效果；研究了不同表面活性剂对碳纳米管润湿、分散的影响。采用正交的方法研究了微粒添加量、施镀温度、表面活性剂的浓度和施镀温度等参数对镀层硬度、镀速等性能的影响，并对各工艺参数进行了优化得到了镀层质量高、镀液稳定性好、操作范围宽的优化工艺方案。
　　 通过实验得出：采用柠檬酸加冰乙酸的镀液体系，具有镀液稳定性好、镀速快；采用阴、阳离子表面活性剂配比使用要比单一使用效果更好。
　　 借助SEM扫描电镜、X射线衍射仪分析了镀层的表面形貌、显微组织和相组成，并探讨了复合镀层增强相的形成机理。通过显微硬度仪和摩擦磨损试验机对Ni-P、Ni-P-SiC、Ni-P-CNTs、Ni-P-SiC-CNTs镀层的性能进行了对比，实验结果表明Ni-P-SiC-CNTs镀层具有最高的硬度、较低的磨损量、较低的摩擦系数和更高的耐磨性。