含钼酸银镍基复合镀层的制备及其高温摩擦学性能(3)
1.2 复合镀层概述
1.2.1 复合镀层
复合电镀，又称为分散电镀，用镍基复合电镀来说，是将非水溶性的固体悬浮惰性微粒加入到镍基电镀液中，使得这种非水溶性的微粒可以与镀液中主体金属一起沉积到基体上。从而达到共沉积效果，完成复合电镀，这样的镀层称之为复合镀层 [17]。据文献记载，上世纪的三十年代苏、美等国学者就曾经对复合电镀技术进行过研究[18]。随着高新技术的发展，现如今各种功能繁多的功能性复合镀层在材料的表面保护处理以及表面改性上显得更加重要。
1.2.2 复合镀层的分类
复合镀层的分类方式较为多样。我们可以根据组成复合镀层的成分来划分，可以分成镍基、铬基、银基等镀层。其中镍基复合镀层应用最广。复合镀层也能够根据应用的差别划分为自润滑复合镀层、高耐磨复合镀层、耐腐蚀复合镀层、多种微粒复合镀层等。
1.2.3 复合电镀的机理
1972年，意大利的Guglielmi第一个提出了两步吸附机理[19]。复合电镀的形成机理是建立在1987年一些科学家提出的MTM模型[20]。金属与微粒共沉积的原理是：在镀液中的各种微粒（镀液中溶质以及非水溶性微粒）在四周形成吸附层，这些微粒通过对流的方式迁移到边界层并且扩散到阴极的表面。由于微粒的作用，吸附在了阴极板上的电活性离子被还原了，在这些离子被还原的同时，微粒被基体金属的表面所捕获，和基质金属共同形成了复合镀层。
1.3 复合镀层电沉积法概述
电沉积法是金属基自润滑复合镀层的制备方式。所谓金属基自润滑复合材料就是将金属作为基本组元，通过特定的工艺方式添加入润滑剂以及其他的一些组元而制备而成。它兼具金属基体和固体润滑剂的摩擦学性能，高温抗氧化性强，有着很高的承载能力，适应能力强。
减磨原理：在摩擦初期，固体润滑剂微粒自身磨损消耗的较快，在镀层表面形成一层良好的润滑层。
制造金属基自润滑复合材料的传统方法有粉末冶金和铸造法。尽管两者应用广泛，然而一些技术难题，如微粒分布均匀性、微粒与金属基体间的润湿性、微粒与金属的界面问题等限制了这两种方法，制造复合材料也必须在这方面继续深入研究下去。
电沉积法的应用温度一般低于80℃，防止高温下微粒与基体金属之间的界面反应，并且还具有设备简单，成本低和使用方便等优点，因此成为制备金属基自润滑复合材料的重要方法。电沉积技术是在镀液中加入适量的悬浮惰性微粒，利用超声粉碎防止晶粒过于粗大，金属离子在阴极发生还原反应的同时那些悬浮惰性微粒也随着镀液中的金属离子还原而一起镶嵌在沉积层中。镀液中的微粒浓度对复合镀层的性能有重要影响。
固体润滑剂可作为镀液中的惰性悬浮微粒随金属离子一起镀到沉积层中，达到减磨润滑的作用。
1.4 研究目的和研究内容
研究目的：航空航天等工业中对于机械设备的要求是极高的，大多数航空器械都需要在高温高压等恶劣工况中工作，所以这些零件的力学和摩擦学方面的要求较高。零件的表面容易发生磨损，普通的润滑物质已经不能满足这类机械设备在高温高压下的作用了，因为一般的润滑油脂在这种恶劣工况下容易发生严重的挥发，影响润滑效果，对材料造成很大影响，航空航天这类尖端工业由不得这样的失误。因此需要有能在高温高压下工作稳定的长寿命低摩擦的固体润滑镀层。实验表明，在高温下钼酸银具有很好的润滑性，但是其在500℃左右会出现分解，影响润滑效果。本课题通过制备含钼酸银的镍基复合镀层，研究钼酸银的复合电沉积工艺操作，研究了钼酸银添加量不相同对于材料的摩擦学性能以及力学性能的影响；研究钼酸银在高温摩擦过程中的分解与形成规律，从而研究出具备高温下良好润滑性的镍基复合镀层，满足在航空航天恶劣工况下的机械的使用要求。
上一篇：制备和研究透明可弯曲的铁电薄膜
下一篇：汽车零部件凸焊规范参数的优化