脉冲电镀Ni-Mo-Dy(Gd)-MoSi2复合镀层性能的研究(2)
2.5 复合镀层性能测试及表征 …13
2.5.1 镀层微观形貌的观察 …13
2.5.2 镀层组成成份分析 13
2.5.3 镀层结构分析 13
2.5.4 镀层的磨损量的测定 …13
3 实验结果与讨论 …15
3.1 Ni-Mo-Dy-MoSi2复合镀层工艺条件的研究 …15
3.1.1 Dy3+浓度对复合镀层硬度的影响 …15
3.1.2 正向电流密度对复合镀层硬度的影响 15
3.1.3 频率对复合镀层硬度的影响 …15
3.1.4 正向占空比对复合镀层硬度的影响 16
3.1.5 施镀时间对复合镀层硬度的影响… …17
3.2 Ni-Mo-Gd- MoSi2复合电沉积工艺条件的研究 …17
3.2.1 Gd3+浓度对复合镀层硬度的影响 18
3.2.2 正向电流密度对复合镀层硬度的影响 …18
3.2.3 频率对复合镀层硬度的影响 …19
3.2.4 正向占空比对复合镀层硬度的影响 20
3.2.5 电镀时间对复合镀层硬度的影响 …21
3.3 镀层表征分析 …21
3.3.1 复合镀层的成分分析…21
3.3.2 复合镀层的结构分析…23
3.3.3 复合镀层耐磨损分析…24
3.3.4 复合镀层形貌分析 …24
4 结论 26
致谢 …27
参考文献 …28
1引言
1.1 复合电镀工艺介绍和现状
在进入二十一世纪的今天，我们一边为飞速发展的信息产业给人类社会带来的便利惊喜，一边又为日趋紧张的能源、环境间题而担忧而材料研究者面临的课题是如何研究开发出既要有高的效率又具有低环境负荷的新材料例如，为了提高航天飞机以及发电用汽轮机的转换效率和减轻环境污染，必须提高其工作温度， 因而迫切需要1773k在以上的超高温领域可以使用的结构材料。如果这种材料得以应用，热转换效率可达70%以上, 二氧化碳的排出量也会降至现在的三分之一以下[1]。
复合电镀是在普通镀液中添加不溶性的固体微粒，并使之在镀液中充分悬浮，或者采取必要的措施将微粒合理地配置于基体表面，在金属离子阴极还原的同时，将微粒包覆使之进入镀层中的过程。这种夹杂着固体微粒的特殊镀层就是复合镀层[2]。
复合电镀技术是通过金属电沉积的方法，将一种或几种不溶性固体微粒均匀地夹杂在金属镀层中，用来制备具有特殊功能的表面复合材料。近年来，制备具有电催化活性的表面功能复合材料引起了人们极大的兴趣氢能。作为二次能源而受到广泛重视，电解水制氢是实现工业化制氢的重要手段。降低制氢电解能耗的行之有效办法是降低氢在阴极的过电位，因此开发新型廉价的析氢电催化电极具有十分重要的意义。复合电镀在国外已有吹冰七十年的发展历史，国内则起步较晚，直至近30年才得到迅速发展。复合镀层被认为是解决高温腐蚀，高温强度和磨损，以及某些特殊情况下的磨损问题的一种很有效方法。目前，它仍是世界各国竞相研究的热点，尤其日本、俄罗斯在该领域的研究较深[3]。
Ni-Mo合金被证明是二元金属体系中具有良好化学活性和耐蚀性能的金属材料，已在氯碱工业中得到广泛的研究与应用，但电化学活性还有待提高，稳定性也有待进一步改善。采用复合电镀技术制备的纳米镍基复合镀层由于具有细致的结构组织、良好的耐腐蚀能力以及良好的结构稳定性等诸多优点，已在机械、化工、航空航天、汽车以及电子工业等领域有着广泛的应用[4]。二硅化钼其具有高熔点良好的高温抗氧化性和抗热冲击性、以及稳定的电阻特性，二硅化钼除具有高熔点良好的抗高温抗氧化性和抗热冲击性以外还有比重轻与金属相比良好的导电和导热性等并且与多种陶瓷强化相有着很好的化学相容性[5]。