NiCo基纳米颗粒复合镀层结构及其耐腐蚀耐摩擦性能研究

论文摘要

本文利用电沉积法在金属表面成功地构筑了NiCo/SiO2、NiCo/TiO2、NiCo/C纳米管纳米复合镀层。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电化学工作站及UMT-2M摩擦磨损实验机等,研究了纳米复合镀层的结构形貌、在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀性能和在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,与NiCo合金镀层的性能相比较。研究结果表明:1.纳米SiO2颗粒的加入抑制了NiCo晶核的生长,使得镀层中NiCo颗粒明显得到细化,镀层更加均匀致密。在相同的腐蚀和摩擦条件下纳米复合镀层的耐蚀性、耐磨性能明显高于NiCo合金镀层;随着镀液中纳米颗粒悬浮量的增加,复合镀层的摩擦系数呈现先降低后增大的趋势。当镀液中纳米SiO2颗粒含量为5g/L时复合镀层的摩擦系数最小。2.就电沉积工艺参数对NiCo/TiO2复合镀层性能的影响进行了分析,确定出最佳的工艺参数为纳米TiO2含量20g/L;电流密度30mA/cm2; pH值4.0;沉积温度35℃。随着复合镀层中纳米TiO2含量的增加,纳米复合镀层的显微硬度也相应地增大,而镀层的磨损率逐渐减小。通过对不同纳米颗粒含量复合镀层在相同的腐蚀条件下的Tafel曲线研究,证明复合镀层中纳米颗粒含量越高镀层耐腐蚀能力越强。3.碳纳米管在复合镀层中均匀分散,细化了镀层表面,使得复合镀层的显微硬度明显高于合金镀层的显微硬度。在相同的腐蚀条件下,纳米复合镀层比合金镀层具有更好的耐腐蚀性。相应地在相同的摩擦条件下,纳米复合镀层的耐磨损性能明显优于合金镀层。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米材料概述
• 1.1.1 纳米材料的特性
• 1.1.2 纳米材料的应用
• 1.2 复合镀层
• 1.2.1 复合镀层的一般概念
• 1.2.2 复合镀层的制备特点及分类
• 1.2.3 复合镀层的发展趋势
• 1.3 纳米复合镀层的概述
• 1.3.1 纳米复合镀层
• 1.3.2 纳米复合镀层的研究现状
• 1.3.3 纳米复合镀层的制备方法及沉积机理
• 1.3.4 纳米复合镀层的性能
• 1.3.5 纳米复合镀层的影响因素
• 参考文献
• 2纳米复合镀层耐腐蚀耐摩擦性能的研究'>第二章 NiCo/SiO₂纳米复合镀层耐腐蚀耐摩擦性能的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验药品及镀液组成
• 2.2.2 实验条件及实验过程
• 2.2.3 检测方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 两种镀层的表面形貌
• 2.3.2 两种镀层的晶体结构
• 2.3.3 两种镀层的极化曲线
• 2.3.4 两种镀层在0.5mol/LNaCl溶液中的交流阻抗
• 2.3.5 复合镀层和合金层的显微硬度
• 2.3.6 两种镀层的耐磨性
• 2.3.7 镀液中纳米颗粒含量对镀层摩擦性的影响
• 2.3.8 磨损后两种镀层的表面形貌
• 2.4 结论
• 参考文献
• 2纳米复合镀层的制备及其性能研究'>第三章 NiCo/TiO₂纳米复合镀层的制备及其性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验药品及镀液组成
• 3.2.2 实验条件及实验过程
• 3.2.3 检测方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 电沉积工艺参数的影响
• 3.3.2 纳米复合镀层的晶体结构
• 3.3.3 纳米复合镀层的表面形貌
• 2 含量复合镀层的显微硬度'>3.3.4 不同纳米TiO₂含量复合镀层的显微硬度
• 2 复合镀层的耐摩性'>3.3.5 NiCo合金层和NiCo/TiO₂复合镀层的耐摩性
• 2 含量的复合镀层磨损率'>3.3.6 不同纳米TiO₂含量的复合镀层磨损率
• 2 含量的复合镀层的极化曲线'>3.3.7 不同纳米TiO₂含量的复合镀层的极化曲线
• 3.3.8 两种镀层的磨损表面形貌图
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 NiCo/碳纳米管复合镀层的制备及其性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验药品及镀液组成
• 4.2.2 实验条件及实验过程
• 4.2.3 检测方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 两种镀层的表面形貌
• 4.3.2 镀液中C纳米管悬浮量对镀层中C共析量的影响
• 4.3.3 两种镀层的耐腐蚀性能
• 4.3.4 合金镀层和纳米复合镀层的显微硬度
• 4.3.5 两种不同镀层在相同条件下了摩擦性能
• 4.3.6 两种不同镀层磨损后的表面形貌图
• 4.4 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表待发表的论文
• 致谢