电刷镀镍 镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究

电刷镀镍镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究

摘要：

为了改善镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层的微动磨损性能，本研究采用电刷镀技术制备了镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层，并对其微动磨损性能进行了研究。通过扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪对镀层的微观形貌和成分进行了表征。采用球-盘摩擦磨损试验机对镀层的微动磨损性能进行了评估。研究结果表明，镀层的显微硬度显著提高，同时表面形貌也发生了改善。与普通镍镀层相比，镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层具有更高的耐磨性和耐蚀性。该研究结果为电刷镀技术在改善镀层微动磨损性能方面的应用提供了理论依据。

引言：

镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层在工业领域具有广泛的应用，然而其微动磨损性能有待改善。电刷镀技术是一种常用的表面处理方法，具有镀层均匀、致密和结合力强的特点，被广泛应用于改善材料的摩擦磨损性能。本研究旨在通过电刷镀技术制备镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层，并评估其微动磨损性能，为进一步优化镀层性能提供参考。

实验方法：

1. 制备镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层：通过电刷镀技术在基材上制备镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层，设定合适的电流密度、电解液浓度和电镀时间。

2. 表征镀层的微观形貌和成分：利用SEM对镀层的表面形貌进行观察并进行能谱分析，以了解镀层的组成和形貌特征。

3. 评估镀层的微动磨损性能：采用球-盘摩擦磨损试验机对镀

层的微动磨损性能进行评估，记录摩擦系数和磨损量。

结果与讨论：

1. 镀层的显微硬度增加：镍包纳米Al2O3颗粒的引入显著提

高了镀层的硬度，减少了摩擦表面的磨损。

2. 表面形貌改善：镍包纳米Al2O3颗粒的添加使得镀层表面

更加光滑，减少了摩擦过程中的表面粗糙度。

3. 镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层的耐磨性和耐蚀性提高：与

普通镍镀层相比，镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层具有更好的

耐磨性和耐蚀性。

结论：

本研究成功制备了镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层，并评估了

其微动磨损性能。研究结果表明，镍包纳米Al2O3颗粒的引

入能够显著提高镀层的硬度和耐磨性，同时改善表面形貌。这为进一步优化电刷镀技术在提高镀层微动磨损性能方面的应用提供了理论依据。讨论：

在本研究中，通过电刷镀技术成功制备了镍包纳米Al2O3颗

粒复合镀层，并对其微动磨损性能进行了评估。实验结果显示，镍包纳米Al2O3颗粒的添加显著提高了镀层的硬度和耐磨性，同时改善了表面形貌。

镍包纳米Al2O3颗粒的引入能够增加镀层的硬度，这可以归

因于Al2O3颗粒的优良硬度性能。这些颗粒在电刷镀过程中

被均匀分布在镍基体中，形成了一层密实的复合镀层结构。复合镀层的形成有效地阻止了摩擦过程中的表面磨损，从而提高了镀层的耐磨性。

此外，镍包纳米Al2O3颗粒的引入还能改善镀层的表面形貌。在电刷镀的过程中，颗粒可以填充镀层表面的微小缺陷，从而减少了表面的粗糙度。这种平整的表面能够减小摩擦时的接触面积，降低了表面的摩擦系数。因此，镀层的微动磨损性能得到了显著改善。

与普通镍镀层相比，镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层还具有更

好的耐蚀性。Al2O3颗粒的高氧化活性和抗腐蚀性能使得镀层能够更好地防止腐蚀介质的侵入。镀层中的Al2O3颗粒可以

形成致密的保护层，阻止了腐蚀介质对基材的腐蚀和破坏。

综上所述，本研究通过电刷镀技术制备的镍包纳米Al2O3颗

粒复合镀层在微动磨损性能方面表现出了优良的性能。镀层的硬度增加和表面形貌改善使得镀层具有更高的耐磨性和耐蚀性。这一研究结果为电刷镀技术在改善镀层微动磨损性能方面的应用提供了重要的理论依据。

未来的研究方向可以进一步探索不同镍包纳米Al2O3颗粒复

合镀层制备条件对微动磨损性能的影响，以及在不同工况下的应用性能。此外，可以考虑将其他纳米颗粒引入到镍包复合镀层中，以进一步提高镀层的性能表现。这将有助于推动电刷镀技术在工业领域的应用和发展。