NCC电镀纳米复合镀层

脉冲电镀制备ni-cbn复合镀层的性能
随着Ni-CBN复合镀层应用的不断深入，脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层的性能也受到越来越多的关注，这类电镀层具有优异的抗磨性、耐腐蚀性和易于加工的特点，受到广泛使用。

脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层是通过在电极上产生电脉冲来实现镀层形成的，此时电脉冲时间很短，采用脉冲电化学过程来实现高质量表面处理，具有使用灵活性高、易于控制、始终保持一致的优点。

脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层，主要是Ni-CBN和Ni-C组分，而这种Ni-CBN和Ni-C 的比例也会影响电镀层的性能。

Ni-C和Ni-CBN的组成比例取决于工艺流程参数。

随着扩散变量的变化，Ni-CBN比率从1/1变化到0.7/1.0，电镀层的抗磨性和易磨性会改变，其中Ni-C的比例越高，抗磨性就越好。

另外，脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层还受到电极位置、温度、浓度、电脉冲宽度等多种因素的影响，这些参数都会影响电镀层的性能。

当不同参数都满足要求时，Ni-C比例可以提高，Ni-CBN可以稳定存在，这样Ni-CBN复合镀层的性能和结构的稳定性就可以得到改善。

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。

电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究近年来，电刷镀镍基纳米金刚石复合材料作为新兴的涂层材料受到广泛的关注，其优良的耐磨性能和表面抗腐蚀性能使其在很多关键技术应用中受到高度重视。

因此，研究如何制备低损耗电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层以及它的制备工艺具有重要的意义。

（一）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的材料组成电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层是一种以镍、纳米金刚石和其他辅助材料为主要成分的特殊涂层体系，由于纳米金刚石具有较高的硬度和耐磨性能，可以提高涂层的抗磨性能。

除此之外，由于纳米金刚石具有高热稳定性，可以在高温环境下提供更好的保护。

（二）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备工艺电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备严格控制溶液组成、气体混合比例、处理温度和处理时间，其大致制备工艺可以分为：清洗、干燥、镀层制备、机械处理、热处理和检测几个步骤。

（1）清洗：清洗金属基体是制备电刷镀镍基纳米金刚石复合涂层的第一步，采用超声清洗或其他物理、化学方法实现对金属基体的清洗，有效去除基体表面的污染物和作用力污染杂质。

（2）干燥：金属基体清洗后，应尽快进行干燥处理，以免污垢粘附在基体表面影响涂层的质量。

（3）镀层制备：在温度、湿度、混合比例、分装密度等参数控制下，采用电刷镀技术制备出电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层。

（4）机械处理：使用精密磨头精细磨削涂层表面，使表面平滑光洁，减少去模孔和把模痕，使镀层表面光洁度以及耐磨质量更加优良。

（5）热处理：将电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行热处理，以改善镀层的性能，增强其耐磨性能和抗腐蚀性能。

（6）检测：最后，通过物理检测、电化学检测、扫描电子显微镜检测等方法，对电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行全面检测，以保持高质量。

发动机汽缸电镀纳米镍钴铁复合镀层关于陶瓷汽缸陶瓷汽缸通常用镍-磷基陶瓷复合材料镀层，往复发动机由于部件的摩擦要耗费约40%的总能量，而这种能耗多半是由活塞、活塞环和气缸之间摩擦引起的，另外发动机部件还会受到如丙烷、乙醇和汽油混合物之类的腐蚀性液体的腐蚀。

为减轻这些摩擦和腐蚀性问题，日本Nihon Parkerizing公司开发了镍-磷基陶瓷复合材料（NCC）。

20世纪70年代早期，人们曾进行过铁基、镍基复合材料的电镀工艺试验，并在小型二冲程摩托车、船舶、雪地摩托车及某些豪华客车的发动机部件上少量应用。

铁基、镍基复合材料镀层均抗磨损，因镍基复合材料比铁基复合材料更抗腐蚀，被用于工作在高甲醇含量环境中部件的镀层，但是随着工作温度的增加，镍基复合材料镀层的硬度会减少，这是它的一个最大缺点。

NCC镀层（分Ni-P-hBN、Ni-P-SiC两种）中由于含有磷化物（如次磷酸、次磷酸纳等），即使在恶劣的环境和在较高温度下，也能保持较高硬度，与无磷的Ni-hBN和Ni-SiC相比，抗磨损能力优异。

NCC镀层热处理后的硬度应变化。

除了高硬度和抗腐蚀性能好以外，NCC镀层的摩擦系数还低，Ni-P-hBN由于含有优异的自身润滑性氮化硼，摩擦系数只有0.08～0.12，它比硬铬镀层的摩擦系数（润滑条件下：钛合金上的NCC摩擦系数约0.10～0.12，硬铬的摩擦系数为0.28～0.48）要低得多，使滑动部件间的磨擦损失明显减小。

经几家日本公司在它们开发的发动机上应用Ni-P-hBN镀层表明，抗腐蚀性能优异，有取代铸铁缸套的趋势，能使缸壁温度、油耗、车质量均有不同程度改观，同时发动机转矩和功率增加约3.5%。

为此，NCC镀层有助于轻量、高效、低耗发动机的开发。

日本丰田发动机公司曾验证过两个未来全铝发动机设计方案：1）采用NCC铝缸套与常规的亚共晶A1（AA319或356）合金活塞组合，以防止气缸与活塞间卡死和磨损；2）无缸套组合，过共晶高硅A2（AA390）合金缸体（或MMC缸体）与铁-磷电镀活塞组合以抗磨损。

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。

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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。

表面处理方式ncc介绍表面处理是一种常见的材料处理方式，通过改变材料表面的化学和物理性质，达到增强材料耐腐蚀性、耐磨性、附着力等功能的目的。

NCC（Nanolayered Coating Composite）是一种新型的表面处理方式，采用纳米级的多层涂层结构，具有优异的性能。

NCC技术原理NCC技术是通过先进的材料和表面处理技术制备而成的。

其工作原理包括以下几个方面：1.纳米材料选择：NCC技术使用纳米级的材料作为涂层，通过选择不同的纳米材料，可以实现不同的表面处理效果。

2.多层涂层结构：NCC技术采用多层涂层结构，每一层涂层的功能和性能不同，通过合理设计和控制，可以实现复合效果，提高材料的性能。

3.物理和化学处理：在NCC技术中，通常会先进行物理处理，如喷涂、蒸发、电镀等方式，然后再进行化学处理，如氧化、硅化、碳化等方式。

这样可以使每一层涂层与基材之间形成良好的结合。

NCC的应用领域NCC技术具有广泛的应用领域，其中包括以下几个方面：1.腐蚀防护：NCC技术可以制备出具有优异耐腐蚀性能的涂层，可以应用于海洋工程、化工设备、汽车零部件等领域，有效延长材料的使用寿命。

2.摩擦磨损：NCC技术可以制备出低摩擦系数和高耐磨性的涂层，可以应用于航空航天、机械制造等领域，减小零件的磨损，提高使用效率。

3.光学性能改善：NCC技术可以制备出抗反射、渗透性好的涂层，可以应用于玻璃、光学镜片等领域，提高光学元件的透光率和清晰度。

4.生物医学应用：NCC技术还可以制备出具有生物相容性的涂层，可以应用于医疗器械、人工关节等领域，提高生物材料的耐久性和安全性。

NCC技术的优势NCC技术相比传统的表面处理方式具有以下几个优势：1.高效性能：NCC技术可以实现多种表面处理效果的复合，提高材料的综合性能。

2.节约成本：NCC技术可以通过合理设计和控制涂层结构，实现材料用量的减少，节约生产成本。

3.环保可持续：NCC技术采用纳米材料，具有较低的环境影响，适应节能减排的要求。

Co-P-碳纳米管化学复合镀层的性能及结构研究
杨钦鹏;汤皎宁;谷坤明
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2007(40)6
【摘要】采用化学镀的方法,将碳纳米管(CNT)作为第二相加入化学镀钴、磷镀液中,制得以Co-P-CNT为主的复合镀层。

其中钴含量达41.4%,CNT含量达21.1%。

采用显微硬度分析,磨损试验等方法对不同粒度的碳纳米管镀层进行了摩擦学性能
和耐腐蚀性能等方面的对比;并运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等
手段对镀层的晶相结构进行了分析。

结果表明,CNT的加入使复合镀层显微硬度下降,但耐腐蚀性和耐磨性提高;镀层内单质钴的钴峰产生了晶格畸变,晶格常数变小。

【总页数】3页(P1-3)
【关键词】碳纳米管;化学镀;复合镀层;钴-磷
【作者】杨钦鹏;汤皎宁;谷坤明
【作者单位】深圳大学材料学院深圳市特种功能重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.42
【相关文献】
Ts/AZ91碳纳米管镁基复合材料的力学性能及组织结构研究 [J], 杨耀华;潘强;陈广军;宋书洋;张金彪;马广龙
2.碳纳米管镍基复合镀层材料耐腐蚀性的初步研究 [J], 王健雄
3.碳纳米管含量对碳纳米管/聚丙烯复合材料性能及微结构制品的影响 [J], 刘根;辛勇
4.碳纳米管-镍磷化学复合镀层的组织与性能研究 [J], 王敏;黄燕滨;王期超;卢士勇
5.铸铁表面化学沉积Ni-P镀层和Ni-P-SiC复合镀层的耐磨性研究 [J], 吴玉程;黄录官;邓宗钢;魏纯金;洪钟
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表面处理方式ncc表面处理方式NCC是一种新型的表面处理技术，它采用了非常规的处理方法，可以在不改变材料本身性质的情况下，对其表面进行改性，从而达到提高材料表面性能的目的。

NCC技术的应用范围非常广泛，可以用于金属、陶瓷、塑料等各种材料的表面处理。

NCC技术的主要特点是能够在低温下进行处理，不会对材料本身的性质产生影响。

这是因为NCC技术采用了一种特殊的离子束处理方法，可以在非常短的时间内将离子束聚焦到非常小的区域内，从而实现对材料表面的高精度加工。

同时，NCC技术还可以实现对材料表面的纳米级处理，从而提高材料表面的光学、电学、磁学等性能。

NCC技术的应用非常广泛，可以用于各种材料的表面处理。

例如，在金属材料的表面处理中，NCC技术可以实现对金属表面的纳米级加工，从而提高金属的耐腐蚀性、耐磨性等性能。

在陶瓷材料的表面处理中，NCC技术可以实现对陶瓷表面的纳米级加工，从而提高陶瓷的硬度、耐磨性等性能。

在塑料材料的表面处理中，NCC技术可以实现对塑料表面的纳米级加工，从而提高塑料的耐磨性、耐热性等性能。

NCC技术的优点不仅在于其高精度、高效率的表面处理能力，还在于其对环境的友好性。

NCC技术采用的是非常规的处理方法，不需要使用任何化学试剂，不会产生任何有害物质，对环境没有任何污染。

同时，NCC技术的处理过程也非常简单，不需要进行复杂的设备调试和操作，可以实现自动化生产。

总之，表面处理方式NCC是一种非常先进的表面处理技术，具有高精度、高效率、环保等优点，可以广泛应用于各种材料的表面处理。

随着科技的不断进步和应用的不断推广，相信NCC技术将会在未来的表面处理领域中发挥越来越重要的作用。