高磷Ni-P镀层的摩擦磨损性能
Ni-P-PTFE自润滑镀层的耐磨性能及其增强机理研究
Ｗ ｅ ｒ Ｒｅ ｉｔ ｎｃ ｎｄ Ｅｎｈａ ｅ ｅ ｈ ｎｉ ｍ ｆ Ｓ ｌ－ ｕ ｒ ｃ ｔｏ — ＰＴＦＥ ａ ｉ ａ ｓｓ ａ ｅ ａ ｎｃ ｄ Ｍ ｃ ａ ｓ ｏ ｅ ｆ ｌ ｂ ｉ ａ ｉ ｎ Ｎｉ Ｐ— Ｃｏ ｔｎｇ
应巧宁， 李
凝 ， 徐 洪 ， 陈卫增 ， 包辉 煌 ， 虞 宪 富
（ ｌ ｇ ｆＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｆＺ ｅｉｎ ｒ ｌＵｎｖ ｒ ｉ Ｃｏｌ ｅｏ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｈ ｊ ｇ Ｎｏ ｍａ ｉｅ ｓｔ ｅ ａ ｙ，Ｊｎ ｕ ２ ０ ４，Ｃｈ ｎ ） ｉｈ ａ３ １ ０ ｉａ
摘 要 ： 采 用 化 学 复合 镀 技 术 将 纳 米 聚 四 氟 乙烯 （ ＴＦ 微 粒 沉 积 到 化 学 镀 Ｎｉ 镀 层 中 。 扫 描 电镜 （ Ｅ ） 明 ： 层 内 Ｐ Ｅ） — Ｐ ＳＭ 表 镀
ｃ ｅ ｆｃｅ ｔｏ ｈ — — ＴＦ ｏ ｔ ｇ ｗａ ｒ ｕ ｄ ０ ０ ｎ ｅ ０ ，ｅ ｈ ｂ ｔｎ ｅ ｔ ｒ ｔ ｉｏ ｏ ｉａ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｔｈ ｒｃ ｉ ｎ ｏ ｆｉ ｉｎ ｆｔ ｅ Ｎｉ Ｐ Ｐ Ｅ ｃ ａ ｉ ｓａ ｏ ｎ ． ３ ｕ ｄ ｒ １ ０ Ｎ ｎ ｘ ｉ ｉｉｇ ａ ｂ ｔｅ ｒｂ ｌ ｇ ｃ ｌ ｒ ｏ ｍａ ｃ ． ｐ ｅ ｆ ｉｔ ｏ
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ０ ０ ４ ４ （ ０ ２ ０ — ０ ６０ １ ０ — ７ ２ ２ １ ） ２０ １ — ３
Ni―P―BNw化学复合镀层的组织与耐磨性
Ni―P―BNw化学复合镀层的组织与耐磨性的报告，600字
Ni―P―BNw化学复合镀层是一种新型的复合材料，具有良好的耐磨性能和抗腐蚀性。
本报告将具体介绍Ni―P―BNw化学复合镀层的组织和耐磨性。
Ni―P―BNw化学复合镀层由三种物质组成：Ni、P、BNw。
Ni可以改善镀层的耐磨性，P可以提供极强的抗腐蚀性，可以有效延长它的使用寿命，而BNw则保护碳钢表面免受磨损，从而抑制磨损，使镀层表面更加平滑，减少磨损的发生。
Ni―P―BNw化学复合镀层的耐磨性非常优越，在低温下其硬度可达到HV400-420，在高温下其硬度还可以达到HV450以上，使得镀层能够有效抵抗所受的摩擦和冲击，并能起到一定的防止磨损的作用。
此外，其结构均匀，表面光洁，可以有效抑制空气中的氧化物的堆积，使镀层磨损小。
其次，Ni―P―BNw化学复合镀层具有良好的耐酸碱性，可在不同的环境中抵抗酸性和碱性物质的侵蚀，从而确保镀层的长期稳定性。
最后，Ni―P―BNw化学复合镀层不易因机械或化学侵蚀而受损，耐磨性也非常优越，且具有结构稳定、耐酸碱，抗腐蚀性好的特点，能够有效保护金属表面免受磨损。
综上所述，Ni―P―BNw化学复合镀层具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，能够有效抵抗机械侵蚀和化学侵蚀，为金属表面提供了可靠的防护。
镍磷化学镀层的耐磨性
镍磷化学镀层的耐磨性摘要：本文研究了镍磷化学镀层的耐磨性能。
通过使用摩擦磨损实验，发现镀层具有良好的耐磨性能。
同时，探讨了不同电流密度和浸渍时间对耐磨性的影响。
结果表明，适当的电流密度和浸渍时间可以提高镀层的耐磨性，但过高会导致逆效果。
此外，还研究了镀层表面形貌和组成对耐磨性的影响，发现其表面平整度以及Ni/P比例对耐磨性有较大影响。
关键词：镍磷化学镀层，耐磨性，电流密度，浸渍时间，表面形貌，组成Introduction：随着机械设备的不断发展，对材料的耐磨性能要求也日益提高。
镍磷化学镀层因其良好的耐腐蚀性和抗磨损性能，被广泛应用在机械领域。
本文旨在探讨镍磷化学镀层的耐磨性能及其影响因素。
Materials and Methods：在实验中使用了电解沉积方法制备了不同电流密度和浸渍时间下的镍磷化学镀层样品。
通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等仪器对其表面形貌和组成进行分析，并使用摩擦磨损实验测试其耐磨性能。
Results：实验结果表明，镍磷化学镀层具有良好的耐磨性能。
随着电流密度和浸渍时间的增加，镀层的耐磨性也有所提高。
但过高的电流密度和浸渍时间会导致其逆效果。
此外，镀层的表面平整度和Ni/P比例对耐磨性也有较大影响。
Discussion：镍磷化学镀层的磨损机理主要是表面层的磨损和剥落，因此提高表面平整度有助于减少磨损。
同时镀层的Ni/P比例也是影响其耐磨性的因素之一，合适的比例可以提高镀层的硬度，从而提高耐磨性。
不过需要注意的是，过高的镍含量会降低镀层的腐蚀性能，因此在选择制备条件时需要综合考虑。
Conclusion：本文通过实验研究探讨了镍磷化学镀层的耐磨性能及其影响因素。
结果表明，镍磷化学镀层具有良好的耐磨性能，适当的电流密度和浸渍时间可以提高其耐磨性。
同时，在制备时应注意镀层的表面平整度和Ni/P比例，以达到优化性能的目的。
除了电流密度和浸渍时间，镀层的表面形貌和组成对耐磨性的影响也是本文的研究重点。
酚醛塑料化学镀Ni-P合金镀层的显微结构与摩擦磨损性能
酚醛塑料化学镀Ni-P合金镀层的显微结构与摩擦磨损性能摘要：本文研究了酚醛塑料表面化学镀Ni-P合金镀层的显微结构及其摩擦磨损性能。
采用扫描电镜、透射电镜以及X射线衍射等方法对镀层微观结构进行了表征，并使用万能摩擦磨损试验机进行了摩擦磨损性能测试。
结果表明，镀层呈现出较为均匀的晶粒分布，晶粒尺寸约为100 nm，具有良好的结晶性能。
在摩擦磨损测试中，镀层表现出了优异的性能，磨损率显著降低，摩擦系数也得到了有效控制。
关键词：化学镀；Ni-P合金镀层；显微结构；摩擦磨损性能Introduction酚醛塑料是一种优良的合成树脂材料，具有优异的机械性能和化学稳定性，在各个领域有广泛的应用。
但由于其表面特性的限制，使其在润滑和抗摩擦性能方面存在着一定的缺陷。
因此，在金属表面镀上一层Ni-P合金镀层，可以有效地提高材料的摩擦磨损性能，进而提高酚醛塑料的应用性能。
本文旨在研究酚醛塑料表面化学镀Ni-P合金镀层的显微结构及其摩擦磨损性能，为相关工程应用提供理论和实践支持。
Experimental1.试样制备：将酚醛塑料样品表面清洗后，依照标准电化学镀制流程进行化学镀Ni-P合金镀层处理；2.显微结构表征：采用扫描电镜、透射电镜以及X射线衍射等方法对镀层显微结构进行观察和分析；3.摩擦磨损性能测试：采用万能摩擦磨损试验机对酚醛塑料样品进行摩擦磨损性能测试。
Results and Discussion1.显微结构表征图1展示了镀层的扫描电子显微图像。
其中，可以看到镀层呈现出较为均匀的晶粒分布，晶粒大小约为100 nm左右，整体具有较为良好的结晶性能。
同时，可以明显地观察到镀层表面平整，没有明显的划痕和凹陷等缺陷。
图1 镀层的扫描电子显微图像图2为透射电子显微图像。
可以看到，在高分辨率下，镀层呈现出非晶态-晶态转变的过程。
在图像的左侧区域，镀层呈现出非晶态结构，在右侧区域则呈现出晶态结构。
可以看到，镀层内部晶粒排列紧密，晶界较为清晰，从而保证了整体的良好性能。
化学镀镍磷合金(Ni-p)
化学镀镍磷合金（Ni-p）Ni-p的优点有哪些？1、耐腐蚀性强：该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层，抗腐蚀性特别优良，经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验，其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。
2、耐磨性好：由于催化处理后的表面为非晶态，即处于基本平面状态，有自润滑性。
因此，摩擦系数小，非粘着性好，耐磨性能高，在润滑情况下，可替代硬铬使用。
3、光泽度高：催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美，呈白亮不锈钢颜色。
工件镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4、表面硬度高：经本技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢铁及铜表面可达Hv 570。
镀层经热处理后硬度达Hv 1000，工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
5、结合强度大：本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大，一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡，与铝的结合强度可达102-241Mpa。
6、仿型性好：在尖角或边缘突出部分，没有过份明显的增厚，即有很好的仿型性，镀后不需磨削加工，沉积层的厚度和成份均匀。
7、工艺技术高适应性强：在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀层，所以无论您的产品结构有多么复杂，本技术处理起来均能得心应手，绝无漏镀之处。
8、低电阻，可焊性好。
9、耐高温：该催化合金层熔点为850-890度。
一、化学镀Ni-P技术指标镀层厚度10-50μm，硬度Hv 550-1100（相当于HRC 55～72），结合强度大于15kg/mm²，耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
二、化学镀Ni-P技术特点1．硬度高，耐磨性好：2．耐腐蚀强：化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性，其耐蚀性好于不锈钢。
3．表面光洁、光亮：工件经化学镀镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4．可镀形状复杂：工件形状不受限制，不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
5．被镀材料广泛：可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。
Ni-P复合镀层摩擦磨损性能的研究
且磨损方式不同， 饭层的李按磨损性能表现也不尽相同
关钧词： 化学复合镀； ＆减康； 耐磨 磨恨方式
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｏ ｐｓｅ ｔｇ ｏ （ ｉ ） ｉ ａｄ ｉ ） Ｔ Ｅ ｃ ｅｏ ｔ ｏ ｃ ｂｎ ｅｓ ｓａ ｂ ｂ ｒｃ ｗ ｃ ｏ ｔｃ ｉ ｓ Ｎ－ － Ｃ （ － － Ｆ ａ ｏ ｐｓｅ ｎ ｏ ｓ ｌ ｔｔ ｙ ｔ ： ｏ ｍ ｉ ｏ ｎ ｆ Ｐ Ｓ ｎ Ｎ Ｐ Ｐ ａ ｒ ｄ ｉｄ ａ ｅ ｒ ｔ ｕ ｒｅ ｅ ｂ
镀铜 方法 １ 选用不含 Ｎ Ｏ ａ Ｈ且帆化亚铜 、 游离氮化
流至 ２Ａｄ ＇正常镀 ３ｍｎ ５／ ． ０ ｉ终止电镀。
方法 ２则不进行锌酸盐处理 ， 而在经 出光水洗
钠及络合剂含量较高的配方 为防止锌层薄而溶解．
采用带电 入槽 及 冲击电流 ， 加速 铜 电化 学 沉 积 。方
后进 入镀铬过程， ３习ｄ 镀约 ０ ５ ｉ， 以 ０ 郝 ． ｎ 后按 ｍ
ｆｒ ｅ ｒ ｄ ｆ ｅ ｔ ａ ｍｏｅ ｈｖ ｄ ｆ ｅｔ ｃ ｏ ｔｅ ｔ ｎ ｄ ａ ｂｈｖ ｒ ｏ ｔｅ ｔ ｇ ｕ ｈｒ ｅ ｅ ｎ ｗ ｒ ｄｓ ｅ ｅ ｎ ｅ ｅｔ ｎ ｆｃｏ ａ ｗ ｒ ａｉ ｓ ｈ ｃａ ｎｓ ｔ ｍｏ ｉ ｒ ｆ ｅ ａ ｉ ｒ ｆ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｅ ｅ ｏ ｆ ｏ ｉ ｆ ｆ ｉ Ｋ ｙ ｏｄ ： ｌ ｔ ｌ ｓ ｐ ｓｅ ｔ ｇ Ｗｅｒ ｉ ａｃ ｅｗ ｒｓ Ｅｅ ｒ ｅ ｃｍ ｏｉ ｐａｉ ； ａ ｒ ｓ ｎｅ＆ ｆ ｃ ｏ ａｌ ｉ ｉ ； ａ ｍｏｅ ｃ ｓ ｏ ｏ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔ ｓ ｒ ｔ ｎ ｅ ａ ｏ Ｗｅｒ ｄ ｉ ｉ ｌｖ ｔ ｎ
异． 镀层 完整 、 晶细致 均匀 最 后烘 烤 中无 发现 脱 结 皮起泡 。方法 Ｉ 经锌 酸盐 处理后工件 表面已受 到锌
磷元素对Ni-W-P镀层硬度和磨损性的影响
磷元素对Ni-W-P镀层硬度和磨损性的影响成威;廖秋慧【摘要】为研究磷的质量分数大小对Ni-W-P镀层的硬度和磨损性的影响,采用化学沉积的方法制备Ni-W-P合金镀层.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射法(XRD),分析研究了Ni-W-P镀层的微观组织结构、成分和形貌特点.对Ni-W-P镀层进行硬度测试及干摩擦磨损实验,分析研究镀层热处理前后的显微硬度及磨损性能.研究结果表明磷元素质量分数的大小对硬度影响至关重要,其磨损的主要形式是粘着磨损.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2015(033)002【总页数】5页(P23-27)【关键词】化学镀;Ni-W-P;热处理;耐磨性【作者】成威;廖秋慧【作者单位】上海工程技术大学材料工程学院,上海201600;上海工程技术大学材料工程学院,上海201600【正文语种】中文【中图分类】TG15;TG115.21随着科学技术的日益发展，对化学镀Ni-P合金镀层的使用逐渐趋于多样化及其功能的特殊化，其良好耐磨性和较高硬度成为该化学镀广泛使用的重要因素。
经过大量实验研究表明，在此基础上，加入第3类元素W，利用其高热稳定性、高熔点的优点,可以使镀层得到进一步强化。
目前国内外通常把镀层沉积速度作为化学镀Ni-W-P优化指标[1]，却往往忽略了镀层耐磨性和元素磷在镀层中所起到的重要作用。
利用镀层沉积速度与其耐磨性相结合，对镀层耐磨机理进行研究，优化Ni-W-P合金镀成分及工艺参数，可以提高镀层的物理性能，同时在生产中延长使用寿命[2-4]。
本文主要对Ni-W-P镀层耐磨机理进行了深入研究，系统全面的讨论P质量分数对化学镀Ni-W-P镀层硬度和耐磨性的影响，对研究化学镀作出指导意义，为进一步推广应用化学镀提供强有力的理论基础。
1.1 实验材料首先，选择材料Q235作为基体，尺寸大小为15 mm×20 mm×1 mm。
其次，确定最佳的镀液配方，其中包含钨酸钠、次磷酸钠、硫酸镍、柠檬酸钠等。
电刷镀Ni-P合金镀层的高温摩擦磨损性能
定 ， 均值 为 ０ ３ ， 平 ． ０ 高温摩擦 磨损 测试后 的质 量磨 损量仅 为 ２ Ｃ Ｍｏ钢基 体 的 ６ ３ ％． ０ｒ ．６ 关 键词 ：电刷 镀 ； — ＮｉＰ镀 层 ；高温摩擦 ；质量磨 损量
ｎｕ ｅ ｆｈｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｅ ｗ ｅ ｒ ｔ ｓ ， ｙ ５ ｒ ｅ ｆ ｔ ａ ｈ ０ Ｍ ｏ ｓ ｅ ｌ ｔ ｎ ｉ ｎｃ ｅ ｓ ｄ ｆｏ ｔ ｓ ｏ ｇｈ ｔ ｍ ｅ ａ ｕｒ ａ ｅ ｔ ｏｎｌ ０ ｐｅ ｃ ｎｔｏ ｈ ｔｏｆｔ ｅ ２ Ｃｒ ｔ ｅ ， ｈｅ ｔｉ ｒ ａ ｅ ｒ ｍ
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磷元素对Ni-W-P镀层硬度和磨损性的影响
磷 元素对 Ｎ ｉ — Ｗ— Ｐ镀 层 硬 度 和 磨 损 性 的 影 响
成 威， 廖秋 慧
２ ０ １ ６ ０ ０ ） （ 上 海 工程技 术 大 学 材料 工程 学院 ， 上海
摘
要： 为研 究磷 的质量分数 大小对 Ｎ ｉ ． Ｗ— Ｐ镀层 的硬 度和磨损性 的影响 ， 采 用化 学沉积 的方法制备 Ｎ ｉ — Ｗ— Ｐ合金 镀层 。
第３ ３卷 第 ２期 ２ ０ １ ５年 ４月
轻 工 机械
Ｌｉ ｅ ， ￣ｔＩ ｎｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｍ ａｅ ／ ￣ ｎｅ ｒ ｙ
Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ２ Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ５
［ 研究 ・ 设 计］
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高磷Ni-P镀层的摩擦磨损性能
文章编号：1671—7147(2006)05—0566-03化学镀高磷Ni—P镀层的摩擦磨损性能王政君，赵永武(江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)摘要：制备了一种高磷化学镀镍层并研究其表面形貌；讨论了其在不同温度热处理后的摩擦磨损性能，且与45钢进行了对比．结果表明，Ni—P镀层的耐磨性明显优于45钢，且经500℃热处理后硬度最高，耐磨性最好，可作为耐磨性镀层．在此基础上对化学镀Ni—P镀层的摩擦磨损机理进行了初步探讨，认为200℃热处理后主要表现为粘着磨损，500℃热处理后表现为磨料磨损和粘着磨损共存．关键词：化学镀；高磷镀层；耐磨性中图分类号：TG174．44 文献标识码：AStudy on the Frictional and W ear Properties of High_P ElectrolessNi-P CoatingWANG Zheng—j un。
ZHAO Yong—WU。
(School of Mechanical Engineering，Southern Yangtze University，W uxi 214122，China)Abstract：The research on the frictional and wear properties of high—P electroless Ni —P coatings is presented．Firstly，the morphology of Ni—P coated surface are investigated by using scanning microscope．Then， the frictional coefficients and wear rates of Ni—P coated 45 steel which experiences different heat—treatment temperatures are measured and compared with those of 45 steel without surface coating． The results strongly indicate that the wear resistance of Ni—Pcoated 45 steeliS much better than that of 45 steel without surface coating．The results also show that the highest hardness and the best wear resistance of Ni—P coated 45 steel are obtained when it is heat—treated at 500℃．Finally。
Ni-P-PTFE复合镀层摩擦与磨损性能研究
Ni-P-PTFE复合镀层摩擦与磨损性能研究
黎永钧;雷晓蓉
【期刊名称】《兵器材料科学与工程》
【年(卷),期】1998(21)3
【摘要】测定了Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ复合镀层的摩擦及磨损性能，结合磨面形貌观测及磨损产物成分分析对其磨损机理作了讨论。
试验结果表明，复合镀层中的ＰＴＦＥ在磨损过程中向对磨副表面转移，从而使镀层具有优良的减摩及耐磨性能；热处理及载荷对镀层的摩擦磨损特性有一定影响。
【总页数】7页(P13-18)
【关键词】化学镀镍合金;复合镀层;摩擦磨损
【作者】黎永钧;雷晓蓉
【作者单位】西安交通大学材料强度国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.44
【相关文献】
1.Ni-P-PTFE复合镀层工艺及摩擦学行为研究 [J], 付传起;王宙;何旭
2.化学复合镀Ni-P-PTFE的镀速及镀层摩擦学性能研究 [J], 王柳斌;赵永武
3.Ni-P-PTFE 复合镀膜摩擦磨损性能的研究 [J], 吴迪
4.Ni-P-PTFE复合镀膜摩擦磨损性能的研究 [J], 吴迪;
5.TiC—Al2O3复合镀层和Al2O3／TiC叠镀层的摩擦磨损性能 [J], Memar.,H;夏原
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不同工作环境下ni-p合金镀层的硬度、耐蚀性研究
西华大学硕士学位论文不同工作环境下Ni-P合金镀层的硬度、耐蚀性研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：***20050501西华大学硕士学位论文不同工作环境下Ｎｉ．Ｐ合金镀层的硬度和耐蚀性能的研究（材料加Ｔ－Ｉ＂程专业）研究生李晓指导老师储凯摘要我们知道，许多的工件都是在磨损和腐蚀环境中工作的，环境的恶劣往往会造成零件工作性能不佳甚至过早的失效，这样会造成很大的浪费和经济损失。
利用化学镀镍磷技术对工件进行合适地处理和修复，以提高在高温磨损和腐蚀环境下的工作性能。
此外，采用化学镀镍磷合金的方法，在普通、廉价的材料表面获得特殊的性能，可以节约大量贵重金属，而且可以大幅度提高零部件的硬度和耐蚀性，降低生产成本。
化学镀Ｎｉ．Ｐ合金镀层具有很多优点，且适用范围广，设备简单，操作方便。
是用于各种材料表面强化的有效方法之一。
本论文的主要内容包括化学镀镍磷的机理、镀层成分的测定以及不同温度下镀层组织结构、硬度、耐磨性和耐蚀性的研究。
试验结果表明：一般含磷量镀层的硬度峰值出现在４００＂Ｃ左右退火时，而高磷镀层硬度峰值出现在６００℃左右退火时。
镀层在镀态下和６００℃退火后具有优良的耐蚀性，略高于晶化温度时，镀层的耐蚀性稍差。
不同化学成分的镀层，在不同使用温度下，耐磨性和耐蚀性有明显的差异，对其进行研究，具有重要的现实应用意义。
关键词：化学镀，镍磷合金镀层，时效处理，硬度，耐蚀性Ｒｅｏｆ埘华火学硕士学位论文ｓｅａｒｃｈ０ｎｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄＣｏｒｒｏｓｌｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ一一一＾●一‘‘Ｎｉ－ＰＡｌｌｏｙＣｏａｔｉｎｇｕｎｄｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔＷｏｒｋｉｎｇ１ｒ、■一ＥｎＶｉｒｏｎｍｅｎｔ（ｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ｇｒａｄｕａｔｅ：ＬｉＸｉａｏＡｂｓｔｒａｃｔｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈｕＫａｉＡｓｗｅｋｎｏｗ，ｗｏｒｋｉｎｇｕｎｄｅｒｗｅａｒａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｗｏｒｋ·ｐｉｅｃｅｔｅｎｄｓｔｏｗｏｒｋｂａｄｌｙｅｖｅｎｔｏｉｎｖａｌｉｄａｔｅ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｇｒｅａｔｗａｓｔｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｌｏｓｉｎｇ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｐｌａｔｉｎｇｔｏｄｅａｌｗｉｔｈａｎｄｒｅｎｏｖａｔｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅ’Ｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｕｓｉｎｇｓｕｃｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｇｅｔａａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｎｏｒｍａｌａｎｄｃｈｅａｐｍａｔｅｒｉａｌ，ｗｈｉｃｈＣ２ｌｌｌｅｃｏｎｏｍｉｚｅｍｏｓｔｏｆｃｏｓｉｌｙｍｅｔａｌａｎｄｌｏｗｔｈｅｃｏｓｔｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅ’ｓｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｐｌａｔｉｎｇｈａｖｅｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｈａｖ．ｅｌａｒｇｅａｐｐ—ｌｉｅｄｓｃａｌｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｄｅｖｉｃｅｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｅａｓｙｔｏｍａｓｔｅｒ．ＴｈｕｓｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｙａｐｐｌｉｅｄｔＯｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｍｏｓｔｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｕｒｆａｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｍｙｔｈｅｓｉｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅｏｒｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｐｌａ—ｔｉｎｇ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｈａｒｄｎｅｓｓ，ｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒ－ｅｎｔｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｅ：ｔｈｅｈａｒｄ—ｎｅｓｓｐｅａｋｃｏｍｅａｔａｒｏｕｎｄ４００ｄｅｇｒｅｅｆｏｒａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｏｆｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｗｈｅｒｅａｓｆｏｒａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｏｆｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｐｅａｋｃｏｍｅａｔｅｖｅｎｔｏａｒｏｕｎｄ６００ｄｅｇｒｅｅ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｂｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ６００ｄｅｇｒｅｅａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅ—磷华大学硕士学位论文ｎｔｉｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔ，ｂｕｔｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｓｌｉ曲ｔｌｙｍｏｒｅｔｈａｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｇｐｏｉｎｔｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｌｏｗｅｒａｌｉｔｔｌｅ．Ｓｏｗｅｃａｎｌｅａｒｎａｓｆｏｒｄｉｆｆｅｒ－ｅｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇ，ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｒｅｓｅａｒ—ｃｈｉｎｇｏｎｉｔｈａｓｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒａｃｔｉｃｅａｐｐｌｉｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｐｌａｔｉｎｇ；Ｎｉ·Ｐａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉ；！！ｉ华大学硕士学位论文１绪论１．１化学镀的发展与应用化学镀（ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｐｌａｔｉｎｇ）是通过溶液中适当的还原荆使金属离子在表面的自催化作用下还原进行的金属沉积过程，也叫无电解电镀、自催化镀。
(Ni-P)-石墨复合镀层的耐磨减摩行为
(Ni-P)-石墨复合镀层的耐磨减摩行为摘要：随着工业化的不断发展，材料的选用变得越来越重要，石墨复合镀层作为一种新型的表面涂层材料，在减少摩擦损耗、提高材料耐磨性等方面发挥了越来越重要的作用。
本文通过对石墨复合镀层的制备、结构与性能的分析，探究其在耐磨减摩方面的行为和机理，并对其未来的研究和应用前景进行了展望。
关键词：石墨复合镀层；耐磨性；减摩行为；磨损机理一、引言减少工业生产中材料的摩擦损耗和提高材料的耐磨性一直以来都是一个重要的问题。
因此，石墨复合镀层作为一种新型的表面涂层材料，得到了广泛的关注和研究。
石墨复合镀层不仅具有优异的化学性质和机械性能，而且其含有的石墨颗粒可在摩擦过程中起到润滑作用，从而有效减少了摩擦系数和磨损率，提高了材料的耐磨性。
此外，其通过调控结构和成分，可实现对各种不同应用的适应性。
本文将介绍石墨复合镀层的制备方法、结构与性能，并研究其在耐磨减摩方面的行为和机理。
最后对其未来的研究和应用前景进行展望。
二、石墨复合镀层的制备石墨复合镀层的制备方法主要有化学镀法、物理气相沉积法、电沉积法等。
其中，化学镀法是目前应用最广泛的一种方法之一。
化学镀法的过程如下：首先将金属基材浸泡在含有石墨粉末和化学镀液的溶液中，随后在电化学反应的作用下，金属基材和石墨粉末中的镀液发生反应，形成一层均匀的石墨复合镀层。
三、石墨复合镀层的结构与性能石墨复合镀层的结构主要由金属基材、石墨粉末和金属-石墨界面三部分组成。
其中，金属-石墨界面是石墨复合镀层具有优异性能的关键区域之一。
石墨复合镀层的性能主要包括物理性能、化学性能和机械性能。
物理性能主要表现为较好的耐磨性和低摩擦系数。
化学性能主要表现为优异的抗腐蚀性。
机械性能主要表现为优异的硬度和强度。
四、石墨复合镀层的耐磨减摩行为1.耐磨性石墨复合镀层具有较好的耐磨性能，主要是由于其含有的石墨颗粒在摩擦过程中会在材料表面形成一层润滑膜，从而降低了材料的磨损率。
镀ENP镍磷工艺
镀ENP镍磷工艺一、化学镀Ni-P原理化学镀镍磷技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。
二、化学镀Ni-P主要技术指标镀层厚度10-50μm，硬度HRC 55～72，结合强度大于15kg/mm²，耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
三、化学镀Ni-P主要技术特点1．硬度高，耐磨性好：化学镀镀层经热处理后硬度达HRC 55～72，工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
2．耐腐蚀强：化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性，其耐蚀性好于不锈钢。
3．表面光洁、光亮：工件经化学镀镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4．可镀形状复杂：工件形状不受限制，不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
5．被镀材料广泛：可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。
四、化学镀镍的一般工艺在化学镀镍前，金属制品表面前处理包括：研磨抛光、除油、除锈、活化等过程。
1、除油：方法可分为有机溶剂除油、化学除油。
1.1 有机溶剂除油的特点是除油速度快，不腐蚀金属，但除油不彻底，需用化学法或电化学方法进行补充除油，常用的有机溶剂有：汽油、煤油、苯类、酮类、某些氯化烷烃及烯烃。
1.2 化学除油是利用碱溶液的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用，除去工件表面上的各种油污的。
化学除油的温度通常取在 60-80 度之间，工件除油效果一般为目测，即工件表面能完全被水润湿就是油污完全除尽的标志。
一般的除油液由氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、水玻璃、乳化剂等组成。
2、除锈：方法有机械法、化学法。
2.1机械法除锈是对工件表面进行喷砂、研磨、滚光或擦光等机械处理，在工件表面得到整平的同时除去表面锈层。
2.2 化学法除锈是用酸或碱溶液对金属制品进行强浸蚀处理使制品表面的锈层通过化学作用和浸蚀过程所产生氢气泡的机械剥离作用而除去电化学除锈是在酸或碱溶液中对金属制品进行阴极或阳极处理除去锈层。
化学镀耐磨自润滑Ni-P复合镀层的摩擦磨损性能
第24卷 第3期摩擦学学报V o l24, N o3 2004年5月TR I BOLO GY M ay,2004化学镀耐磨自润滑N i-P复合镀层的摩擦磨损性能韩 贵1,陈卫祥1,夏军宝1,何新波2,徐铸德1,汪久根2,涂江平3(1.浙江大学化学系,浙江杭州310027;2.浙江大学机械系,浙江杭州 310027;3.浙江大学材料科学与工程系,浙江杭州 310027)摘要:利用化学复合镀技术制备了N i2P2碳纳米管(N i2P2CN T s)和N i2P2无机类富勒烯W S2[N i2P2(IF2W S2)]复合镀层,考察了复合镀层的减摩抗磨性能.结果表明,N i2P2CN T s和N i2P2(IF2W S2)复合镀层的减摩抗磨性能优于化学镀N i2P和N i2P2石墨镀层,其原因在于N i2P2CN T s化学复合镀层中的碳纳米管具有优异力学性能和同轴石墨纳米管结构,而N i2P2(IF2W S2)化学复合镀层中的IF2W S2具有封闭层状类富勒烯球形结构,二者均具有优异的自润滑性能.关键词:碳纳米管;无机类富勒烯W S2;化学复合镀层;摩擦磨损性能中图分类号:TQ174;TH117.3文献标识码:A文章编号:100420595(2004)0320216204 具有纳米管和球状笼形结构的纳米材料因其独特的拓扑学结构而具有优异和特殊的物理、化学、电子学及力学性能.理论计算和实验研究结果均表明碳纳米管具有优异的力学性能,其抗拉强度为钢的100倍,密度则仅为钢的1 6～1 7.与此同时,纳米碳管具有由同心石墨棱面构成的中空圆柱体结构,因而具有优异的自润滑性能.同碳纳米管相似,具有无机类富勒烯(ino rgan ic fu llerene2like,简记为IF)和纳米管结构的W S2和M oS2等IF2过渡金属硫化物纳米材料亦因其独特的结构而具有良好的化学稳定性和优异的摩擦学性能[1～6].业已发现,少量IF2W S2纳米微粒添加剂能显著改善润滑油的摩擦学性能[2];金属2(IF2W S2)纳米复合材料具有优异的摩擦学性能,其原因在于具有优异减摩抗磨作用的IF2纳米微粒在摩擦过程中可从体相缓慢释出到金属表面,从而改善材料的摩擦学性能[5];而采用电弧放电方法制备的IF2M oS2薄膜即使在潮湿气氛中也具有优异的减摩性能,摩擦系数低达0.005[7].我们预期,将碳纳米管和无机类富勒烯W S2引入化学镀N i2P镀层,将有可能研制出具有优异减摩抗磨性能的N i2P复合镀层,从而为扩大化学镀N i2P镀层的应用范围提供有利条件.鉴于此,本文采用化学复合镀技术制备了含碳纳米管和无机类富勒烯W S2的镍基复合镀层,对比考察了复合镀层的摩擦磨损性能,并初步探讨了碳纳米管和IF2W S2纳米材料改善镍基化学复合镀层摩擦学性能的机理.1 实验部分1.1 碳纳米管和IF-W S2的合成及表征采用化学催化气相沉积方法合成碳纳米管,合成过程详见文献[8];采用氧化钨纳米颗粒作为前驱体,利用固相2气相反应合成IF2W S2纳米材料,合成方法详见文献[9].采用透射电子显微镜(T E M)和扫描电子显微镜(SE M)观察分析所合成的碳纳米管和IF2W S2的微观形貌及结构.1.2 化学复合镀层制备和摩擦学性能测试分别采用45#钢试环(<49.24mm×13.00mm)和试块(12.35mm×12.35mm×19.00mm)作为基体,经除油、酸洗和活化处理后,先后进行30m in化学镀镍和3h复合化学镀镍处理.化学复合镀液组成为:20g L N i2SO4・2H2O,20g L N aH2PO2,12g L CH3COON a,5mL L CH3COOH,10mL L稳定剂, 300～350m g L表面活性剂,碳纳米管、石墨、IF2 W S2含量分别为2g L、6g L、6g L;镀覆工艺条件为:温度80～85℃,pH值4.0～4.5,空气搅拌.在真空、400℃下对镀层进行热处理2h,以提高其表面硬度和抗磨性能.采用M H K2500型环2块摩擦磨损试验机评价化基金项目:国家自然科学基金资助项目(50171063,20003009,20171039);中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室开放基金资助项目(0203);浙江省自然科学基金资助项目(200053);浙江省回国留学人员基金资助项目.收稿日期:2003209212;修回日期:2003212201 联系人陈卫祥,e2m ail:w eixiangchen@.作者简介:陈卫祥,男,1965年生,博士,教授,目前主要从事碳纳米管和无机类富勒烯纳米材料的摩擦学应用研究.学复合镀层的摩擦磨损性能.摩擦副由表面镀覆同种化学复合镀层的试环和试块构成,试验条件为:主轴转速800r m in 、46#机油润滑、载荷700N 、试验时间6h .采用精度为0.1m g 的电子天平测定试块的磨损质量损失.2 结果与讨论2.1 碳纳米管、IF -W S 2及复合镀层的表征图1示出了经纯化处理碳纳米管形貌的T E MF ig 1 T E M i m age of carbon nano tubes图1 碳纳米管形貌T E M 照片照片.可见,所合成的碳纳米管外径为20～40nm ,具有典型的多壁碳纳米管结构.X 射线衍射(XRD )分析结果表明,所合成的碳纳米管的石墨化程度较高.图2示出了所合成的IF 2W S 2纳米微粒形貌的SE M 和T E M 照片.可以看出,所合成的IF 2W S 2微粒具有类富勒烯层状封闭结构,呈球形或近似球形,直径为100～200nm .XRD 分析结果表明,所制备的化学镀层和化学复合镀层均具有非晶态结构,而经热处理后的镀层具有晶态结构;元素组成分析结果表明,复合镀层中碳纳米管、石墨以及IF 2W S 2纳米微粒的体积分数分别为7.2%、6.2%、6.4%.2.2 复合镀层的摩擦磨损性能表1列出了几种不同化学镀层在相同试验条件下的磨损质量损失测定结果.可以看出,N i 2P 2CN T s 和N i 2P 2(IF 2W S 2)复合镀层的抗磨性能优于N i 2P 和N i 2P 2石墨镀层,其中化学镀N i 2P 2CN T s 复合镀层的抗磨性能最佳.图3示出了在油润滑条件下,化学镀N i 2P 镀层及几种复合镀层自配副的摩擦系数随载荷变化的关系曲线.可以看出,在200～500N 载荷范围内,N i 2P 化学镀层的摩擦系数随载荷增加而明显增大;当载荷F ig 2 SE M and T E M i m ages of IF 2W S 2nanoparticles图2 IF 2W S 2纳米微粒形貌的SE M 和T E M 照片较低(200N )时,N i 2P 化学镀层的摩擦系数比N i 2P 2表1 几种化学镀N i -P 复合镀层的磨损质量损失对比Table 1 Co m par ison of wear mass loss of severalelectroless N i -P co m posite coati ngsE lectro less coatingA verage w ear m ass lo ss of block m gN i 2P 15.0N i 2P 2graph ite 4.4N i 2P 2CN T s 2.7N i 2P 2(IF 2W S 2)3.0CN T s 和N i 2P 2石墨复合镀层的小;而当载荷较大(超过400N )时,N i 2P 2CN T s 和N i 2P 2石墨复合镀层的摩擦系数均明显比N i 2P 镀层的低,可以推测这是由于复合镀层中的碳纳米管和石墨在较高载荷下发挥了良好的自润滑作用所致.这种良好的自润滑作用使得复合镀层摩擦系数随载荷增加而增大的幅度明显减小.总体而言,N i 2P 2CN T s 复合镀层的减摩性能优于N i 2P 2石墨复合镀层,而N i 2P 2(IF 2W S 2)复合镀层的减摩性能最佳.其原因在于以下2个方面:其一,碳纳米管具有优异的力学性能,从而可以有效地提高复合镀层的机械力学性能;其二,碳纳米管具有由同轴石墨棱面构成的中空纳米管结构,因此其自润滑性能712第3期韩 贵等: 化学镀耐磨自润滑N i 2P 复合镀层的摩擦磨损性能F ig3 F ricti on coefficient of electro less compo sitecoatings at different loads图3 化学复合镀层在不同载荷下的摩擦系数优于层状结构的石墨.而就N i2P2(IF2W S2)复合镀层而言,其优异的减摩抗磨性能同IF2W S2的球形(或类球形)嵌套类富勒烯结构密切相关.直径为100～200nm的IF2W S2纳米微粒在摩擦磨损试验过程中逐步释放到摩擦副接触表面之间,从而有效地隔离摩擦副之间的直接接触,并通过滚动效应显著降低摩擦系数和提高抗磨性能[10].3 结论a. N i2P2CN T s化学镀复合镀层的减摩抗磨性能优于N i2P2石墨复合镀层,这是由于碳纳米管可以有效地提高复合镀层的机械性能且具有优异的自润滑作用所致.b. 球形和类球形的IF2W S2纳米微粒具有嵌套的类富勒烯纳米葱结构,其在发挥良好自润滑作用的同时可以通过滚动效应有效地降低摩擦磨损,因此N i2P2(IF2W S2)复合镀层的减摩抗磨性能最佳.参考文献:[1]T enne R,M argulis L,Genut M,et a l.Po lyhedral andcylindrical structure of tungsten disulph ide[J].N ature,1992,360:4442446.[2] M argulies L,Salitra G,T enne R,et a l.N ested fullerence2likestructure[J].N ature,1993,365:1132114.[3] R apopo rt L,B ilik Y,Feldm an Y,et a l.Ho llow nanoparticlesof W S2as po tential so lid2state lubricants[J].N ature,1997,387:7912793.[4]R apopo rt L,Feldm an Y,Hom yonfer M,et a l.Ino rganicfullerene2like m aterials as additives to lubricants:structure2functi on relati onsh i p[J].W ear,1999,225:9752982.[5] R apopo rt L,L vovsky M,L ap sker I,et a l.F ricti on and w earof bronze pow der compo sites including fullerene2like W S2nanoparticles[J].W ear,2001,249:1502157.[6] Chen W X(陈卫祥),T u J P(涂江平),M a X C(马晓春),eta l.Synthesis and research p rogress on tribo ligical app licati onof ino rganic fullerene2like transiti on m etal sulfidenanom aterials(无机类富勒烯过渡金属硫化物纳米材料的合成及其摩擦学应用研究进展)[J].T ribo loy(摩擦学学报),2003,23:76280.[7] Chhow alla M,Am aratunga G A J.T h in fil m s of fullerene2likeM oS2nanoparticles w ith ultra2low fricti on and w ear[J].N ature,2000,407:1642167.[8]W ang L Y,T u J P,Chen W X,et a l.F ricti on and w earbehavi o r of electro less N i2based CN T compo site coatings[J].W ear,2003,254:1282133.[9] Feldm an Y,Zak A,Popovita2B iro R,et a l.N ew reacto r fo rp roducti on of tungsten disulfide ho llow oni on2like(ino rganicfullerene2like)nanoparticles[J].So lid State Sci,2000,2:6632672.[10] R apopo rt L,L vovsky M,L ap sker I,et a l.Slow release offullerene2like W S2nanoparticles from Fe2N i graph ite m atrix:A self2lubricating nanocompo site[J].N ano L etters,2001,1:1372140.812摩 擦 学 学 报第24卷Fr iction and W ear Behav ior of ElectrolessW ear -Resistan t andSelf -L ubr icati ng N i -P Com posite Coati ngsHAN Gu i 1,CH EN W ei 2x iang 1,X I A Jun 2bao 1,H E X in 2bo 2,XU Zhu 2de 1,W AN G J iu 2geng 2,TU J iang 2p ing3(1.D ep art m ent of Che m istry ,Z hej iang U niversity ;2.D ep art m ent of M ach inery ,Z hej iang U niversity ,310027,Ch ina ;3.D ep art m ent of M aterials S cience and E ng ineering ,Z hej iang U niversity ,H ang z hou 310027,Ch ina )Abstract :N i 2P 2carbon nano tubes (N i 2P 2CN T s )and N i 2P 2ino rgan ic fu llerene 2like W S 2(N i 2P 2(IF 2W S 2))com po site coatings w ere p rep ared by electro less p lating .T he m o rpho logies and m icro structu res of the CN T s and IF 2W S 2nanoparticles w ere analyzed by m ean s of scann ing electron m icro scopy ,tran s m ittance electron m icro scop y ,and X 2ray diffracti on ,w h ile the p hase structu re and com po siti on of the resu lting com po site coatings w ere characterized by m ean s of X 2diffracti on and elem en tal analysis .T he fricti on and w ear behavi o rs of the self 2m ated pairs of the resu lting com po site coatings w ere investigated on an M H K 2500ring 2on 2b lock fricti on and w ear tester under the lub ricati on of a m ech ine o il.It w as found that the electro less N i 2P 2CN T s and N i 2P 2(IF 2W S 2)com po site coatings reco rded m uch better fricti on 2reducing and an ti w ear p roperties than the N i 2P and N i 2P 2grap h ite coastings .T he sign ifican t i m p rovem en t in the tribo logicalp roperties of the N i 2P 2CN T s w as attribu ted to the excellen t reinfo rcing effect and self 2lub ricity of the CN T sof coax ial graph itic nano tube structu res .In a si m ilar m anner ,the nested ho llow ino rgan ic fu llerene 2likestructu re of IF 2W S 2nanoparticles and its ro lling effect du ring the fricti on p rocess accoun ted fo r the excellen t tribo logical perfo r m ance of N i 2P 2(IF 2W S 2)com po site coating .Key words :carbon nano tubes ;ino rgan ic fu llerene 2like W S 2;electro less com po site coatings ;fricti on andw ear behavi o rAuthor :CH EN W ei 2x iang ,m ale ,bo rn in 1965,Ph .D .,P rofesso r ,e 2m ail :w eix iangchen @css .zju .edu .cn912第3期韩 贵等: 化学镀耐磨自润滑N i 2P 复合镀层的摩擦磨损性能。
化学镀Ni-Mo-P合金的摩擦磨损性能研究
2021届本科毕业论文〔设计〕论文题目：化学镀Ni-Mo-P合金的摩擦磨损性能研究学生：所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师：完成时间: 2021年 5 月10日摘要本文介绍了化学镀镍技术的原理、特点和国内外开展历史，着重介绍了一套完整的镍钼磷化学镀工艺。
通过在试样上进行化学镀镍钼磷试验,分析了镀液中各成分的作用。
为获得质量好的化学镀镍钼磷镀层，在参考相关工艺研究的根底上，进行16次化学镀镍钼磷试验。
试验结果用电子显微镜、外表观察等方法进行研究，获得了一套镀层质量好的化学镀镍钼磷工艺，其中镀液配比为：硫酸镍25g/L，次亚磷酸钠28g/L，柠檬酸钠20g/L,乳酸5g/L，醋酸钠15g/L，丁二酸15g/L，十二烷硫酸钠0.02g/L ,钼酸钠从0到1.5g/L，pH值用氨水调节到8.5～8.8，施镀温度在85～90℃之间，时间t为120min时，即能得到较好的效果。
在摩擦磨损试验仪上进行磨损实验，试验说明在500g的载荷条件下随着摩擦速度的提高，平均摩擦系数先变大再变小，最大摩擦系数逐步变大，而磨损率呈下降趋势。
关键词：镍钼磷，化学镀，摩擦磨损Research of Friction and Wear Property of Electroless Ni-Mo-PPlatingElectroless nickel plating technology and principle, characteristics and thedevelopment history is introduced in this article, and this paper especially presents acomplete set of Ni-Mo-P chemical plating technology. Through the sample on metallic material electroless Ni-Mo-P plating experiment, the different role of every ingredient in electroless plating solution is analysed. For getting the best conditions ofelectroless Ni-Mo-P plating technology on metallic material, in reference to relatedtechnology research and through 16 times testing of electroless Ni-Mo-P plating on metallic material , test results with the observation of electronic microscope and eyes for plating surface of workpiece explores a set of good electroless Ni-Mo-P processes, including: Nickel sulfate 25g/L, Inferior sodium phosphite 28g/L, Sodium molybdate from 0 to1.5 g/L, Sodium citrate 20g/L , Lactic acid 5g/L ,Sodium acetate 15g/L , Succinic acid 15g/L ,PH for 8.5 to 8.8 with the adjustment by ammonia, plating temperature in 90 degrees Celsius, the time for 120min. And there will be a good effect according to the above-mentioned method .On the friction and wear tester for wear test, the tests show that the500g load conditions along with the rising of the friction speed, the average friction coefficient, the maximum friction coefficient while the wear rate assumes the drop tendency.Keywords: Ni-Mo- P, Chemical plating目录1 前言 02 实验材料及方法 (1)2.1试验方案 (1)2.2化学镀层的制备 (1)2.2.1 主要实验材料及仪器 (1)2.2.2 工艺流程 (1)2.2.3 化学镀镍前处理 (1)2.2.4化学镀镍钼磷溶液的组成及作用 (3)2.2.5 施镀与施镀过程中的影响因素 (7)2.3摩擦磨损实验 (11)2.3.1试验设备及原理 (11)2.3.2 试验过程 (12)3 实验结果与分析 (13)3.1钼酸钠用量对镀层化学成分的影响 (13)3.2摩擦速度对磨损率的影响 (14)3.3摩擦速度对镀层摩擦系数的影响 (15)4 结论 (16)谢辞 (16)参考文献 (17)1 前言随着科技的开展，各种新材料层出不穷，化学镀为了适应这种开展的需要，所涉及的基体材料已由钢铁扩展到了不锈钢、铝及铝合金、塑料、玻璃、陶瓷等，而且应用的基体形状由比拟规那么的块体、板材开展到了各种不规那么的微粒[1]，从而进一步地拓宽了化学镀的研究领域。
热交换器表面Ni-P镀层工艺对组织性能的影响
热交换器表面Ni-P镀层工艺对组织性能的影响程延海;邹勇;程林;刘文【摘要】研究利用电子探针、显微硬度仪、X射线衍射手段对不同工艺下的化学镀Ni-P镀层进行了研究,结果表明了镀层的化学成分仅与主盐与还原剂的浓度有关,与络合剂的数量无关,但络合剂的数量可以改变镀层的微观形貌及镀速,以及影响镀层的结晶形态,随络合剂数量的增加镀层中纳米相的比例增加,在微观硬度上表现为增加.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2008(039)005【总页数】3页(P799-801)【关键词】化学镀;Ni-P;非晶;纳米晶【作者】程延海;邹勇;程林;刘文【作者单位】山东大学,热科学与工程研究中心,山东,济南,250061;山东大学,机械工程学院,山东,济南,250061;山东大学,热科学与工程研究中心,山东,济南,250061;山东大学,热科学与工程研究中心,山东,济南,250061;山东大学,热科学与工程研究中心,山东,济南,250061【正文语种】中文【中图分类】工业技术程延海等：热交换器表面 Ni-P 镀层工艺对组织性能的影响热交换器表面 Ni-P 镀层工艺对组织性能的影响’程延海1'2 ，邹勇 1 ，程林 1 ，刘文 1 (1 ．山东大学热科学与工程研究中心，山东济南 250061 ；2 ．山东大学机械工程学院，山东济南 250061)摘要：研究利用电子探针、显微硬度仪、 X 射线衍射手段对不同工艺下的化学镀 Ni-P 镀层进行了研究，结果表明了镀层的化学成分仅与主盐与还原剂的浓度有关，与络舍剂的数量无关，但络合剂的数量可以改变镀层的微观形貌及镀速，以及影响镀层的结晶形态，随络合剂数量的增加镀层中纳米相的比例增加，在微观硬度上表现为增加。
关键词：化学镀； Ni-P ；非晶；纳米晶中图分类号： TK172 ； TG142 文献标识码： A文章编号：1001-9731(2008)05-0799-03 1 引言化学镀 Ni-P 涂层因具有优良的耐磨、耐蚀性能，已经被广泛地应用在很多抗蚀的环境中‘ 1—5J 。
Ni-P-PTFE化学复合镀层的耐磨性能研究
镍–磷–石墨烯化学复合镀层的耐磨和耐蚀性能
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Ｗ ｅ ａ ｒ ａｎ ｄ ｃ ｏｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｓ ｓ ｌ ｙ ｐｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｎｉ ｃ ｋ ｅ ｌ － ｐｈｏ ｓ ｐｈｏｒ ｕｓ — — ｇ ｒ ａ ｐｈｅ ｎ ｅ ｃ ｏｍｐｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎｇ
镍
石墨烯化学复合镀层的耐磨和耐蚀性能
黄 燕 滨 一， 王期 超 ，卢 士 勇 ，黄 俊 雄
（ １ ． 装 甲兵 工程 学院 ，北 京 １ ０ ０ ０ ７ ２ ；２ ． 中国人 民解 放军 驻六 一八 厂军 事代 表室 ，北 京 １ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘 要 ：在 ４ ５钢上制得镍— 磷一 石 墨烯化 学复合镀层 ，镀 液配方和 工艺条件 为：Ｎ ｉ Ｓ Ｏ ４ 。 ６ Ｈ ２ ０ ３ ０ ｇ ／ Ｌ ，Ｎ ａ Ｈ ２ Ｐ Ｏ ２ ‘ Ｈ ２ ０ ２ ５ ｇ ／ Ｌ ，
／ ／ ＨＵ ＡＮＧ Ｙａ ｎ ． ｂ ｉ ｎ ＊ ， Ｗ ＡＮＧ Ｑｉ ． ｃ ｈ ａ ｏ ， Ｌ Ｕ Ｓ ｈ ｉ — ｙ ｏ ｎ ｇ ， ＨＵＡＮＧ Ｊ ｕ ｎ － ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ Ｎｉ ～ Ｐ － ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ ｎ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ ４５ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｓ ｓ ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ． Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｔ ｈ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
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文章编号：1671—7147(2006)05—0566-03化学镀高磷Ni—P镀层的摩擦磨损性能王政君，赵永武(江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)摘要：制备了一种高磷化学镀镍层并研究其表面形貌；讨论了其在不同温度热处理后的摩擦磨损性能，且与45钢进行了对比．结果表明，Ni—P镀层的耐磨性明显优于45钢，且经500℃热处理后硬度最高，耐磨性最好，可作为耐磨性镀层．在此基础上对化学镀Ni—P镀层的摩擦磨损机理进行了初步探讨，认为200℃热处理后主要表现为粘着磨损，500℃热处理后表现为磨料磨损和粘着磨损共存．关键词：化学镀；高磷镀层；耐磨性中图分类号：TG174．44 文献标识码：AStudy on the Frictional and W ear Properties of High_P ElectrolessNi-P CoatingWANG Zheng—j un。
ZHAO Yong—WU。
(School of Mechanical Engineering，Southern Yangtze University，W uxi 214122，China)Abstract：The research on the frictional and wear properties of high—P electroless Ni —P coatings is presented．Firstly，the morphology of Ni—P coated surface are investigated by using scanning microscope．Then， the frictional coefficients and wear rates of Ni—P coated 45 steel which experiences different heat—treatment temperatures are measured and compared with those of 45 steel without surface coating． The results strongly indicate that the wear resistance of Ni—Pcoated 45 steeliS much better than that of 45 steel without surface coating．The results also show that the highest hardness and the best wear resistance of Ni—P coated 45 steel are obtained when it is heat—treated at 500℃．Finally。
the present research makes a preliminary exploration of the possible wear mechanisms of Ni—P coated steel samples． It iS found that adhesive wear iS the dominant wear mechanism of Ni—P coating heat—treated at 200℃ while both abrasive wear and adhesive wear coexist for Ni—P coating heat—treated at 500℃．Key words：electroless plating；high—P coating；wear resistance化学镀Ni—P镀层是应用非常广泛的功能性镀层，它具有优异的性能且均镀能力强，根据含磷量不同性能及应用范围有所不同．高磷非晶态镀层由于具有很高的耐磨性，更优异的耐腐蚀性口。
和突出的非磁性能[4]，受到人们的广泛重视．目前对镀层的耐蚀性和非磁性等物理性能研究较多，在提高镀层耐磨性研究上，人们对其工艺配方的改进以及对镀层性能的影响因素等方面进行了广泛的研究[5 ]，但对高磷镀层的摩擦磨损特性及其耐磨机理的研究很少．文中对高磷镀层不同热处理状态下的耐磨性进行了研究，且与调质处理45钢对比分析，并对镀层的磨损机理进行了初步探讨．1 实验方法1．1 高磷化学镀镍层的制备1．1．1 实验材料实验用基材为 70mm×7mm的调质处理45钢，表面磨削并进行机械化学抛光．1．1．2 工艺流程抛光试样水洗一碱性除油一水洗一电解除油一水洗一弱酸浸蚀一水洗一化学镀镍磷一水洗一烘干．1．2 镀层性能的测定镀层厚度用TT260型无损测厚仪测量；硬度用MH一3型显微硬度计测定，载荷50g；用EDS GENESIS2000 XMS60型X 射线能谱仪测定试样镀层微区成分(EDAX)；表面形貌用Quanta一200扫描电子显微镜测试；采用普通箱式炉进行热处理，在各个温度下保温1 h．摩擦磨损实验在自制的球一盘摩擦磨损试验机上进行，采用点接触方式，见图1．对磨材料为GCr15钢球，固定不动，被测试件为表面镀镍磷圆盘，镀层厚度约30／~m，圆盘绕中心旋转，转速120r／min，正向载荷4O N，摩擦状态为干摩擦滑动磨损，摩擦时间15 min．磨损失重用感量万分之一的奥豪斯AdventurerTM光电分析天平测量．2 实验结果及讨论2．1 镀层成分及表面形貌经过电子探针分析镀层镍磷含量，测出镀层磷含量为13．92％，为高磷镀层．一般认为，磷含量大于8 镀层就呈非晶态结构，徐瑞东等[7]研究指出，镀层成分在Ni—P相图共晶点(11 )附近时，已表现为典型的非晶态组织特征，而且随磷含量增加非晶态特征越明显．图2为扫描电镜拍摄的镀层表面形貌，可以看到镀层表面十分平整光滑，结晶非常细致，且原子排列是无序的，无明显的晶界间隙和位错等缺陷，表现为非晶态结构．图2 高磷镀层的表面形貌(SEM)Fig．2 The morphology of the surface of High‘P coating(SEM)2．2 不同热处理条件下的镀层硬度对镍磷合金镀层试样分别进行200、300、400、500、600℃的热处理，硬度随热处理温度变化规律见图3．图3 镀层硬度与热处理温度的关系Fig．3 The relationship of hardness and heat。
treatmenttemperature of Ni-P coating硬度是影响耐磨性的重要因素，图示曲线表明，热处理温度在300℃以下时，硬度升高缓慢；随后快速增加，400℃后又趋缓，到500℃时达到最高值；而后硬度随温度升高反而降低．这一结果与王迎、徐波。
等人介绍的400℃热处理时硬度达到最大值有所不同，可能是由于该镀层含磷量较高，较高温度下磷化物析出较多．原位XRD研究[1¨表明，磷原子随温度升高扩散聚集，引起晶格畸变，硬度增加；300℃时镍磷合金开始发生晶化，首先析出Ni P2和Ni,：P2，并随温度升高进一步转变为N P和Ni，NbP起到弥散沉淀强化作用，硬度迅速提高；温度继续升高后NbP相聚集长大，硬度随之降低．磷含量越高Ni。
P完全析出所需温度越高，因此该高磷镀层硬度峰值出现在500℃时．2．3 高磷镀层的耐磨性分析图4是不同温度热处理条件下镍磷镀层的比磨损率变化规律．图4 镍磷镀层比磨损率与热处理温度的关系Fig．4 The relationship of abrasion ratio and heat‘treatment temperature of Ni‘P coating从试验结果来看，经过热处理后，镀层耐磨性得到了成倍的提高，500℃热处理后镀层的比磨损率仅为200℃时的1／4多．从图3，4可以看出，显微硬度的提高有利于耐磨性增加，500℃热处理后硬度达到850 HV，比磨损率则降至0．368×10(mg／N ·m)；400℃和600℃时硬度虽有所差异，但比磨损率一样，说明硬度不是控制耐磨性的唯一因素，原因可能是由于600℃时虽出现晶粒长大导致硬度下降，但晶格结构完整性更高，镀层的塑性和韧性有所改善，且与基体结合力更好．作为基体的45钢在实际应用中一般经调质处理，因为经过如此热处理后其耐磨性等性能均达到最优状态，此时表面硬度为406 HV，比磨损率为3．16×1O(mg／N·m)．由图4可知，镍磷镀层经200℃热处理后比磨损率为1．38×10 (mg／N·m)，500℃热处理后的比磨损率仅为0．368×10 (mg／N·m)，通过比较可以得知，在各个状态下Ni—P镀层的耐磨性均远优于调质处理45钢，经500℃热处理后的耐磨性更是达到45钢的8倍，由此可见在45钢基体上化学镀镍磷可大大提高工件的耐磨性能．2．4 高磷镀层磨损机理分析材料的磨损机理主要有磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等[12]．高磷镍磷镀层为非晶态结构，200℃处理仍保持非晶态结构，干摩擦磨损形貌为镀层表面有明显突起变形，粘着磨损严重，并伴随有镀层剥落现象，见图5(a)．这说明非晶态镀层虽然结构均匀细致，但由于表面硬度不高，容易发生塑性变形，表现为粘着磨损形态；经200℃处理后，镀层与集体结合力虽大有改善，但毕竟属于物理结合，当镀层塑变后在切应力作用下容易发生剥落．500℃热处理后，从磨损形貌上看，磨痕表面无明显突起变形，存在少量划痕，而且粘有褐色斑块，见图5(b)．这表明磨损状态主要受高硬度的Ni。
P颗粒控制，抗塑性变形能力增强，出现轻微转移对磨材料的粘着磨损；犁沟是由于Ni。
P颗粒从基体脱落受压并刮擦摩擦表面，同时摩擦表面也受到对磨材料的刮削，说明了磨料磨损的存在；褐色斑块的出现则是轻微的氧化磨损造成的．图5 200℃和500℃热处理后的Ni-P镀层磨损表面金相图片(X500)Fig．5 The worn surface of Ni·。
P coating heat·’treated at200℃ and 500℃ (X500)3 结论1)高磷合金镀层为非晶态结构，组织均匀，硬度达到最高值所需热处理温度较中低磷镀层要高；镍磷合金镀层耐磨性明显优于调质处理45钢，经5oo~C热处理后能充分发挥镀层的摩擦磨损特性，可显著提高金属表面的耐磨性能；2)高磷合金镀层经200℃热处理后仍是非晶态结构，摩擦实验中表现为较严重的粘着磨损形态，且镀层塑性变形后容易剥落；3)高磷合金镀层经500℃热处理后结合力大为提高，镀层结构转变为晶态，析出Ni。