納米顆粒增強型銅基電刷鍍復(fù)合鍍層組織性能研究.pdf

1、近年來隨著納米復(fù)合鍍層的研究、發(fā)展與應(yīng)用，利用電刷鍍工藝制備納米復(fù)合鍍層用于零件修復(fù)與表面強化越來越受到關(guān)注。為了解決純銅零件修復(fù)與表面強化問題，本文以純銅為基材，應(yīng)用電刷鍍工藝分別制備了快速銅鍍層、快速銅/納米Al2O3復(fù)合鍍層、快速銅/納米CeO2復(fù)合鍍層和快速銅/納米ZrO2復(fù)合鍍層，并對其組織性能進行了研究。
　　以酸性快速銅鍍液為基質(zhì)鍍液，分別加入一定量的Al2O3、CeO2或ZrO2納米顆粒，通過沉降實驗確定了納米顆粒

2、分散效果較好的表面活性劑的類型和加入量。借助掃描電鏡、金相顯微鏡、顯微硬度計、摩擦磨損試驗機、電化學(xué)工作站和箱式電阻爐等儀器設(shè)備對Cu/納米顆粒復(fù)合鍍層的表面形貌、截面組織、顯微硬度、沉積速度、耐磨性、耐蝕性、抗高溫氧化性能進行了測定與分析。
　　結(jié)果表明：納米顆粒的加入可以顯著地改變普通快速銅鍍層的表面形貌，快速銅表面凹凸不平的形貌被規(guī)則的胞狀凸起取代。鍍液中納米顆粒含量不同，沉積得到的復(fù)合鍍層表面形貌不同。當鍍液中納米 Al2

3、O3顆粒含量為25g/L、納米CeO2為20g/L、納米ZrO2為30g/L時，復(fù)合鍍層表面致密性和平整性較佳，且鍍層硬度值最大，摩擦系數(shù)最小，沉積速率最快。納米顆粒的細晶強化和彌散強化作用，使復(fù)合鍍層摩擦系數(shù)小于快速銅鍍層，并且有效地減弱了摩擦磨損過程中的粘著磨損和犁溝深度。復(fù)合鍍層的硬度和耐磨性均高于普通快速銅鍍層，且納米Al2O3復(fù)合鍍層優(yōu)于納米ZrO2和納米CeO2復(fù)合鍍層。
　　在10％的醋酸溶液中測試鍍層耐蝕性結(jié)果表明

4、，納米ZrO2復(fù)合鍍層（30g/L）耐蝕性明顯優(yōu)于快速銅鍍層、納米 Al2O3復(fù)合鍍層（25g/L）和納米 CeO2復(fù)合鍍層（20g/L），納米 ZrO2的加入可以顯著提高鍍層耐蝕性，而納米 Al2O3和納米CeO2顆粒對鍍層耐蝕性作用不大。在3.5％NaCl水溶液中測試鍍層Tafel極化曲線，結(jié)果表明，納米ZrO2顆粒的加入使鍍層腐蝕電位顯著正移，而納米Al2O3和納米CeO2顆粒對鍍層電位影響甚微。
　　恒溫400℃氧化增重實