铝合金表面电镀Ni/微米Al2O3/纳米Al2O3复合镀层的研究
在众多的表面工程技术当中，复合电镀具有工艺简单、成本低、发展潜力大等优点，因此成为表面处理的常用的工艺之一。为了进一步提高镀层的性能，同时为了探索纳米材料在复合镀层中的工业应用，本课题利用复合电镀技术，在铝合金基体上电镀Ni/微米Al2O3/纳米Al2O3复合镀层。 本实验中将电流密度、温度、PH值和搅拌速度这四种因素作为实验因素，分别取三个水平，进行正交实验；以复合镀层的沉积速率、显微硬度和耐磨性能作为指标进行正交分析，得出了最优的工艺参数：当电流密度为4 A/dm2，搅拌速度为800rpm，温度为50℃，PH值为5时，镀层的综合性能最佳。最佳工艺条件下得到的复合镀层的显微硬度是镀镍层硬度的2倍，相对耐磨性为4.75。 通过扫描电镜、光学显微镜、能谱仪等手段，分别研究了镀层的微观形貌、划痕、微粒含量等；研究了复合镀层的显微硬度和耐磨性能，并进行了工艺参数的单因素影响实验；分别探讨了镀层中微粒含量、镀液的电流密度、施镀温度、搅拌速度和PH值对于复合镀层的显微硬度和耐磨性能的影响。 复合镀层的强化机理应从基质金属的强化机理和微粒的强化机理两方面考虑。基质金属的强化机理可以用位错理论来分析。纳米微粒和微米微粒主要是弥散强化作用。同时纳米微粒和微米微粒相比，其对于镀层的强化还表现在：一是增加了镀层中微粒的总沉积量；二是在镀层中微粒含量相同的情况下，纳米微粒的弥散强化效果优于微米微粒；三是纳米微粒的尺寸效应导致了基质镍金属中位错亚结构尺寸发生明显变化。
铝合金;复合电镀;纳米微粒;复合镀层;耐磨性能;电流密度
山东科技大学
硕士
材料学
王积森
2006
中文
TQ153.2
74
2013-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）