纳米复合镀技术
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纳米复合电刷镀技术摘要:介绍了纳米电刷镀技术的基本原理、纳米电刷镀层的组织和性能, 指出该技术属再制造关键技术, 指出了该技术的应用前景。
关键词纳米应用;电刷镀;再制造Technique of Nano Electro-brush Plating Abstract:The basic principle of the nano electro-brush plating, as well as the structure and function are introduced. It is pointed out that it is belongs to the remanufacturing key technology. And then, pointed out the developing of the wide prospect of Electro-Brush Plating.Keywords: nano application, electro-brush plating, remanufacturing纳米材料是近几年才出现的新型材料,具有不同于微观和宏观物质的许多介观特性。
由于材料的超细化,使其在许多方面表现出独特的特性,具有比普通材料高得多的强度和硬度。
研究表明,在电刷镀液中加入纳米硬质颗粒能获得比普通复合镀层更高的硬度、耐磨性和减摩性,有效提高镀层性能,因此,纳米复合镀的应用前景广阔。
1.技术原理纳米复合电刷镀技术是指采用电刷镀技术进行再制造时,把具有特定性能的纳米颗粒加入电刷镀液中,获得纳米颗粒弥散分布的复合电刷镀涂层,提高产品零件表面性能。
纳米电刷镀技术和电刷镀技术的基本原理相同,如图1所示,都是金属离子的阴极还原反应。
该技术采用专用的直流电源设备,并使用电流的正极接镀笔,作为刷镀时的阳极,电源的负极接工件,作为刷镀时的阴极。
纳米电刷镀与电刷镀的区别主要在于:纳米电刷镀要在镀液中加入一定量的不溶性纳米微粒,并使其均匀地悬浮在镀液中,这些不溶性纳米微粒能够吸附镀液中的正离子,发生阴极反应时, 与金属离子一起沉积在工件上, 获得纳米复合镀层。
纳米复合电镀1208030123侯天润引言:随着技术的发展,对材料性能的要求更为严格和挑剔,单一材料难以满足工业生产的某些特殊性能,需要多种材料复合。
因此开发各种新型结构与功能材料,是目前材料科学中的一个重要研究方向。
近年来,高速发展起来的复合镀层以其独特的物理、化学、生物及机械性能,成为复合材料的一枝新秀,正日益过得广泛的关注和应用。
复合电镀技术自20世纪60年代开始应用于工业领域以来,日益受到人们的重视。
复合电镀又称为分散电镀、镶嵌电镀,是用电镀的方法使金属(如Ni,Cu,Ag,Co,Cr等)与不溶性固体微粒(如Al2O3、SiC、ZrO2、WC.SiO2、BN、Cr2O3、SiN4、B4C等)共沉积获得复合材料的一种工业过程。
不仅电沉积复合镀层在不断发展,而且利用复合化学镀技术也可以制备出一系列性能广泛变化的复合镀层,复合镀层在强化材料表面性能方面具有显著的效果[1]。
但由于其加入的固体颗粒多为微米级,其性能不能满足科技的飞速发展的要求,应用范围受到了一定的限制。
自纳米材料诞生以来,国内复合镀的研究逐渐增多,随着认识的深入和纳米材料科学的迅猛发展,人们意识到纳米微粒具有很多独特的物理及化学性能,包括表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、点、磁性质[2],若化合物颗粒尺寸减小到纳米量级,理论上将可以大幅度提高镀层中的化合物复合量,更重要的是纳米颗粒的引入将有可能给镀层性能带来意想不到的改变,这一性能的改变将有可能更多的体现功能性能特性上。
现已支出包括金属、非金属、有机、无机和生物等各种纳米复合材料[3],成为科技发展前沿具有挑战性的研究点。
纳米复合电镀工艺研究:镀工艺主要包括镀液 PH,搅拌速度,镀液温度、电流密度。
电流特性、电镀速度和纳米电镀沉积技术这些参数的不同,会对复合镀层的表面形貌、结构及性质产生很大的影响 [4]。
纳米电镀沉积技术:电镀的基本原理就是在电场作用下,带电离子沉积在被镀物上镀层质量与镀液中的离子浓度和工艺参数密切相关。
ni-sic纳米复合电镀工艺的研究
ni-sic纳米复合电镀工艺的研究
Ni-SiC纳米复合电镀工艺是目前研究的热点之一。
Ni-SiC纳米复合材料具有高强度、高硬度、高韧性、高热稳定性和优异的抗磨性等优良性能,因此具有广泛的应用前景。
Ni-SiC纳米复合电镀工艺的研究不仅可以提高材料的性能,还可以为
工业生产提供技术支持。
Ni-SiC纳米复合电镀工艺的研究涉及到材料的制备、表征、性能测试等多个方面。
首先,Ni-SiC纳米复合材料可以通过电沉积方法得到。
电沉积是将金属离子
或化合物离子还原成金属或化合物的过程,通过控制电沉积条件可以得到不同结
构和形貌的Ni-SiC纳米复合材料。
其次,对制备得到的Ni-SiC纳米复合材料进行
表征,主要包括形貌、晶体结构、成分组成等方面的分析。
最后,对Ni-SiC纳米
复合材料的力学性能、热稳定性、摩擦磨损性能等进行测试和分析。
研究表明,制备Ni-SiC纳米复合材料时,电沉积时间、电流密度、沉积温度
等因素会对材料的性能产生影响。
在一定范围内,随着电沉积时间的延长、电流密度的增加以及沉积温度的升高,Ni-SiC纳米复合材料的硬度、抗磨性和强度等性
能会得到提高。
此外,研究还发现,在电沉积过程中加入适量的表面活性剂可以使得Ni-SiC纳米复合材料的沉积速率和成分组成得到优化。
总之,Ni-SiC纳米复合电镀工艺的研究是一个多方位的课题,需要在材料制备、表征和性能测试等方面进行深入的研究和探讨。
通过优化制备工艺和电沉积条件,可以得到具有优异性能的Ni-SiC纳米复合材料,为相关领域的应用提供了技术支持。
表面处理新技术-----纳米复合镀摘要:自纳米材料诞生以来,已制备出包括金属、非金属、有机、无机和生物等各种材料,成为科技发展前沿积极挑战性的研究热点。
随着纳米材料科学的发展,人们对纳米粒子的性质认识不断深化。
纳米微粒具有很多独特的物理及化学性能,包括表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性质。
纳米材料具有这些奇特的性能,它的引入对复合镀工艺产生了重大影响,因此纳米复合镀技术已成为研究热点之一。
纳米复合镀是在复合镀基础上发展起来的一种新工艺,它用纳米颗粒代替了传统复合镀中使用的微米颗粒。
这里主要介绍纳米复合镀的研究现状及发展的前景和存在哪些问题。
关键词:纳米复合镀新技术研究现状发展问题几种材料合理地组合后如果能做到综合各自的优点并弥补各自的缺点,就能产生一种更加优异的新型材料。
复合镀层就是适应航空、电子、海洋、化工等工业对各种新型结构材料和功能材料的需求而迅速发展起来的,并在工程技术领域获得了广泛的应用。
复合镀层是通过金属沉积的方法,将一种或数种不溶性固体颗粒、惰性颗粒、纤维等均匀地夹杂到镀液中,使之与金属离子共沉积而形成特殊镀层的一种沉积技术。
基质金属与不溶性固体微粒之间的相界面基本上是清晰的,几乎不发生相互扩散现象,但确具备基质金属与不溶固体颗粒的综合性能。
复合镀技术是改善材料表面性能的有效途径之一,而具有工艺简单、成本低、可常温操作、不影响主体材料内部性质等优点,因而在材料科学研究和开发中占有重要的地位。
纳米材料科学的发展给复合镀技术带来了新的契机。
纳米材料是指由极细晶粒组成(一般在1-100纳米之间)的固体材料,由于纳米材料具有尺寸效应、表面效应、巨磁电阻效应、宏观隧道效应和量子尺寸效应等特性,使其呈现出比普通材料高得多的硬度、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性等优异性能。
目前已经研究制备出多种不同的纳米复合镀层,常用的纳米粒子有Al2O3、ZrO2、MoS2、Si、SiC、Si3N4、和TiO2等,常用的金属有Ni、Cu、Cr和Co等。