Ni-Mo-Er(Gd)-MoSi2复合镀层的制备研究(4)
金属间化合物MoSi2及其复合材料由于具有良好的抗氧化性和力学性能，作为电热元件和高温结构材料已经获得了广泛的应用。对于单相MoSi2的高温强度、中低温断裂韧性和中低温抗氧化性的不足，目前通过第二相或者多相的复合化、合金化以及微合金化等方法，已经取得了很大的进展，为该材料的广泛使用打下了基础[12]。欲使Mo-Si2在高温发热元件和高温抗氧化涂层以外的领域有突破性的应用，未来MoSi2及其复合材料的研究依然要重视基础制备技术和综合性能的提高。优化原位反应热压工艺，制备出致密的MoSi2及其复合材料，通过MoSi2的合金化和复合化途径来实现MoSi2的室温增韧和高温补强,并且不降低其高温抗氧化性能,拓展其应用领域是MoSi2及其复合材料的发展趋势[13]。
1.2 复合镀的工艺现状
化学复合镀就是在镀液中加入第二相不溶粒子，使其与基质金属共沉积，从而获得具有特殊性能镀层的一种工艺方法[14]，由于这种复台层具有比单一镀层更优越的性能，近年来化学复合镀逐渐兴盛[15]。复合镀层逐渐被接受是因为它提高了金属表面的操作属性（硬度，耐磨性，耐腐蚀性）的事实[16]。复合镀主要有复合电镀（复合电沉积）、复合化学镀和复合刷镀三种技术，对于制备含有陶瓷颗粒的金属基表面复合材料，复合镀是一种较理想的方法。和其它方法相比，复合镀具有如下特点：易于制备晶粒尺寸小于100nm的材料，对工件大小和形状的要求较低以及易于从实验研究转向实际生产[17]。
1.2.1自润滑复合镀层
自润滑复合镀层是以金属或合金作为基体材料，石墨、MoS2、WS2、聚四氟乙烯(PTFE)或BN等固体润滑剂为润滑组元，另加一些添加剂通过电沉积工艺制成。与在摩擦界面上添加液体或膏状润滑剂相比，具有自润滑功能的复合镀层在高温、低温、真空、强辐射等恶劣条件下有独特的优势，广泛应用于干摩擦轴承、轴瓦、密封环、轴承保持架等[18]。固体自润滑复合材料的研究领域向着材料的高强度、耐磨损、耐腐蚀、高可靠性和能承受更高温度的方向发展，以满足未来以航空、航天等空间技术为代表性的技术发展目标[19]。目前研究的自润滑复合镀层中，以石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯及碳纳米管的研究最多[20]。常见自润滑复合镀层品种繁多，基质金属有Ni、Cu、Fe、Co以及合金Ni-P、N-B等，分散相颗粒主要为MoS2、WS2、PTFE、BN、CaF2、PVC、石墨[21]。
自润滑微粒改性的镀层材料，由于具有较低的摩擦因数和磨损量，已应用于高精度的仪器仪表工业。因此，有必要对自润滑材料的作用机制进行研究，以获得成本低、耐蚀性高及摩擦学性能好的结构镀层，从而提高产品的加工质量[20]。
1.2.2 电接触功能复合镀层
在电器设备、仪器系统中有许多接触器、开关、电位器、继电器、连接器等，这类电接触材料的主要作用是传递电讯号、电能以及接通或切断各种电路。它们的材质性能直接影响电转换器件以及整个仪器仪表的可靠性、精度、寿命和使用价值。目前广泛应用的电接触材料，主要是银、金、铂、钯为基的合金和添加了分散颗粒的电接触层的复合镀层材料。分散颗粒主要有WC、SiC、BN、MoS2、La2O3、Al2O3等。常见电接触复合镀层还有Sn-石墨、Sn-WC、Sn-Al2O3、Sn-MoS2、Au-ZrB2、Au-A12O3等[21]。
吴元康[22]报道了采用纳米金刚石与银共沉积形成的复合镀层，提高了银镀层的硬度，降低了磨损率，与纯银镀层相比，纳米复合镀层使电触头的使用寿命提高两倍以上。张立德[23]等介绍了Au-石墨纳米复合镀层，其使用寿命与纯金镀层相比提高了10倍左右[24]。
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