研究目的
在黄铜基体上沉积双层Ni-P-TiO2/Ni涂层,并研究其微观结构、力学性能和耐蚀性。
研究成果
成功制备了双层Ni-P-TiO2/Ni复合镀层,其中Ni-P-12.5 mL/L TiO2/Ni复合镀层表现出最高的显微硬度(约616 HV50),其耐磨性和耐蚀性均优于单一Ni镀层和Ni-P/Ni镀层。过量TiO2添加会因团聚导致性能下降。未来研究应聚焦强化机制与工艺优化以实现更广泛应用。
研究不足
添加过量的TiO2溶胶(超过12.5 mL/L)会导致纳米颗粒团聚和多孔结构,从而降低涂层性能。该研究仅限于黄铜基材和特定电镀条件;若要更广泛应用,需进一步优化工艺参数。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用双镀层体系,在两个电镀槽中完成电沉积。内层为镍镀层,外层通过溶胶增强电镀法制备Ni-P-TiO2纳米复合镀层以避免纳米颗粒团聚。
2:样品选择与数据来源:
使用尺寸为20×30×0.3 mm3的黄铜基材。电镀前对样品进行清洗和活化处理。TiO2溶胶按既有方法制备。
3:3 mm3的黄铜基材。电镀前对样品进行清洗和活化处理。TiO2溶胶按既有方法制备。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括超声波清洗器、X射线衍射仪(布鲁克D2 Phaser)、光学显微镜、维氏硬度计、微摩擦磨损试验机(CETR, Brooke)及电化学工作站(CS2350H)。材料包含NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、H3BO3、NaCl、H3PO4、NaH2PO2·6H2O、TiO2溶胶、NaOH、NaH2PO4·H2O、柠檬酸、柠檬酸铵及蒸馏水。
4:2O、NiCl2·6H2O、H3BONaCl、H3PONaH2PO2·6H2O、TiO2溶胶、NaOH、NaH2PO4·H2O、柠檬酸、柠檬酸铵及蒸馏水。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:基材经超声波清洗、碱洗、活化后,先电镀镍镀层(见表1镀液),再电镀不同TiO2溶胶浓度的Ni-P-TiO2镀层(见表2镀液)。表征手段包括XRD分析相结构、光学显微镜观察截面形貌、显微硬度测试、耐磨性测试以及极化曲线测定耐蚀性。
5:数据分析方法:
采用标准技术分析XRD图谱、显微硬度测量值、摩擦系数计算、磨痕宽度测量及极化曲线获取的电化学参数(腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度Icorr)。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
X-ray diffractometer
D2 Phaser
Bruker
Studied the phase structure of the coatings using Cu Kα radiation.
-
Vickers hardness tester
Measured the microhardness of coating surface under a load of 50 g with a loading time of 15 s.
-
Micro-tribometer
CETR, Brooke
Conducted wear tests in air under room-temperature, nonlubricated conditions with a load of 7 N and sliding speed of 10 mm/s.
-
Electrochemical workstation
CS2350H
Assessed corrosion resistance using potentiodynamic polarization tests in 3.5 wt.% NaCl solution at a scanning rate of 0.33 mV/s.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部