磁场强度对铜基电沉积Ni-ZrO2复合镀层性能的影响

摘要

利用磁场-超声电沉积技术在铜基体上制备Ni-ZrO2复合镀层.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站,研究了磁场强度对Ni-ZrO2复合镀层的微观表面形貌、织构组织、纳米粒子含量、显微硬度和电化学性能的影响.结果 表明,随着磁场强度的增加,复合镀层ZrO2复合量、显微硬度呈现先增加后减小的趋势,而基体晶粒尺寸和磨损量与之相反.磁场强度为0.4T时,复合镀层ZrO2复合量为3.96％(质量分数),晶粒尺寸为17.47 nm,显微硬度为420HV.电场与磁场垂直时产生的磁流体力学效应促进了镀层中ZrO2纳米粒子含量,可细化复合镀层基体晶粒,提高复合镀层显微硬度.Ni-ZrO2复合镀层耐磨性能优异,其磨损量和摩擦系数表现最小.同时,根据极化曲线和阻抗曲线分析数据,复合镀层电化学性能最优.