论文摘要
本文采用化学镀法在纳米α-Al2O3表面包覆了均匀的镍层,研究施镀参数对镀速和镀层形貌的影响规律。并对制备的复合粉体进行等离子喷涂,分析了喷涂参数对涂层组织结构和涂层性能的影响规律和特点。镀液组成对镀液的稳定性研究表明,络合剂和缓冲剂的种类和用量影响最终施镀质量。最终确定了采用C6H5Na3O7·2H2O（15-20g/l）和EDTANa2（10-15g/l）双络合的镀液明显提高了镀液的稳定性。镀层增重影响因素表明,温度和施镀时间对镀层增重影响明显,装载量对镀层增重影响最小。镀速研究发现,在50-60°C范围内镀速较低,维持在1.0%/min以下;在60-70°C范围内镀速升高明显,但不超过3.0%/min。扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析发现,在70°C时由于镀速显著增大,镀层成针状和片状结构。在55°C时由于镀速较低,镀层光滑、致密。确定了在T=55°C,PH=11.5,t=50min,装载量为20g/l条件下制备的Ni/Al2O3复合粉应做等离子喷涂的原料粉,复合粉中Ni含量为10.35wt.%。等离子喷涂实验结果表明,喷涂工艺参数对涂层结构有重要影响。喷涂功率增大,颗粒之间的结合趋向紧密结合,涂层内部气孔减少,但同时Ni的烧蚀变大。涂层耐磨性测试结果表明,在喷涂功率为30kw的喷涂条件下制备的涂层磨损率最低,其值为0.5cm3/N·m。涂层硬度有随喷涂功率增大而升高的规律,在喷涂功率为32.5kw时,涂层硬度达8.8GPa。物相分析测试结果表明,采用化学镀制备的Ni/Al2O3复合粉在在相同喷涂条件下α-Al2O3向γ-Al2O3转变程度要小于机械混合法制备的涂层;涂层中Ni元素的分布要比机械混合法均匀;且在相同喷涂参数下化学镀法得到的涂层表面和内部气孔明显少于机械混合法。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 引言1.2 化学镀镍的发展与现状1.3 化学镀镍的特点及应用1.3.1 化学镀镍的特点1.3.2 化学镀镍的应用1.4 化学镀镍原理1.4.1 化学镀镍溶液组分剖析1.4.2 化学镀电化学机理1.5 热喷涂技术简介及应用1.5.1 热喷涂技术产生和发展1.5.2 热喷涂涂层的形成原理1.5.3 热喷涂方法分类1.5.4 等离子喷涂原理1.5.5 等离子喷涂应用1.6 研究目的及意义1.7 主要研究内容第2章 试验材料及试验方法2.1 实验材料及仪器设备2.1.1 实验所选原料2.1.2 试验用主要仪器设备2.2 试验方案设计及工艺流程2.2.1 试验方案设计2.2.2 试验工艺流程2.3 材料组织结构分析2.3.1 XRD物相分析2.3.2 扫描电镜（SEM）分析2.3.3 EDS分析2.3.4 透射电镜（TEM）分析2.4 涂层性能测试2.4.1 涂层硬度测试2.4.2 涂层耐磨性能测试2O3粉体化学镀镍研究'>第3章 Al2O3粉体化学镀镍研究2O3粉预处理'>3.1 Al2O3粉预处理3.1.1 敏化、活化二步法3.1.2 敏化、活化一步法2O3粉体化学镀镍研究'>3.2 Al2O3粉体化学镀镍研究3.2.1 镀液稳定性研究3.2.2 施镀参数对镀层增重影响规律研究3.2.3 镀速影响因素分析2O3复合粉体的测试表征'>3.3 Ni/Al2O3复合粉体的测试表征2O3复合粉物相分析'>3.3.1 Ni/Al2O3复合粉物相分析2O3复合粉SEM观察'>3.3.2 Ni/Al2O3复合粉SEM观察2O3复合粉及原料粉TEM观察'>3.3.3 Ni/Al2O3复合粉及原料粉TEM观察2O3复合粉EDS成分测试'>3.3.4 Ni/Al2O3复合粉EDS成分测试2O3复合粉比表面积分析'>3.3.5 Ni/Al2O3复合粉比表面积分析3.4 小结2O3涂层制备研究'>第4章 等离子喷涂Ni/A2O3涂层制备研究2O3造粒'>4.1 Ni/Al2O3造粒2O3涂层'>4.2 等离子喷涂Ni/Al2O3涂层4.3 涂层表征与性能测试4.3.1 涂层组织结构分析4.3.2 涂层物相分析4.3.3 涂层耐磨性能测试4.3.4 显微硬度测试4.4 小结第5章 涂层对比试验研究2O3相变程度比较'>5.1 α-Al2O3相变程度比较5.2 涂层Ni元素分布5.3 涂层形貌及性能5.3.1 涂层形貌5.3.2 涂层性能5.4 小结结论参考文献攻读学位期间发表的学术论文致谢
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