化学镀Ni-P合金及Ni-P/PTFE复合镀层摩擦磨损性能的研究

摘要

本文论述了Ni—P合金和Ni—P—PTFE复合化学镀的反应机理，并对化学镀反应的热力学和动力学进行了分析。对Ni—P及Ni—P—PTFE化学镀工艺进行了探讨和优化，镀液中采用了复合络合剂、稳定剂、促进剂等，得到了高磷非晶态Ni—P镀层；在Ni—P—PTFE复合化学镀中加入适量的PTFE乳液和复合表面活性剂，得到稳定的悬浮体系和性能良好的减摩复合镀层。 利用扫描电镜和能谱仪等现代分析工具，对Ni—P、Ni—P—PTFE复合镀层的成分、组织结构、显微硬度、结合强度、孔隙率、耐腐蚀性能等作了研究。用球盘式摩擦磨损试验机重点研究了两种镀层的摩擦磨损特性，主要是摩擦系数和磨损率及其影响因素，并对磨损机理作了初步探讨。 研究结果表明：镀液成分的合理配制及工艺参数的合理选择直接影响镀液稳定性和镀层性能，复合镀液中加入适量的阳离子和非离子含氟型复配表面活性剂有利于得到优异的白润滑复合镀层。Ni—P合金镀层和Ni—P—PTFE复合镀层的耐磨性均远好于调质态45钢，Ni—P—PTFE拥有很低的摩擦系数，是非常好的减摩镀层。影响镀层摩擦磨损性能的主要因素是热处理温度、镀层中PTFE含量、载荷和滑动速度等；Ni—P高磷非晶态镀层最佳热处理温度为500℃1h，复合镀层的热处理温度为300℃1h+400℃15min，Ni—P—PTFE复合镀层中PTFE含量在25vol％左右耐磨性最好，而且只有在低速轻载时耐磨性才好于Ni—P合金镀层。Ni—P合金镀层的磨损机制主要有粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损及氧化磨损，Ni—P—PTFE复合镀层则基本不出现粘着磨损，主要是磨料磨损和疲劳磨损。在不同的速度载荷条件下镀层的磨损机制各不相同。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章实验材料和研究方法

第三章化学镀Ni-P合金和Ni-P-PTFE复合镀工艺及镀层性能研究分析

第四章化学镀层的摩擦磨损特性及磨损机理分析

第五章结论

致谢

参考文献

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