纳米复合电镀研究进展

脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层及其性能的研究摘要：本文将脉冲电流应用于复合电沉积过程中，与纳米粉材料有机结合，制备了含有SiC微粒的镍基复合镀层，研究了镀液SiC含量、脉冲峰值电流密度、脉冲占空比等因素对不锈钢(45#)表面Ni-SiC复合镀层的影响规律。

利用扫描电子显微镜(SEM)分析了复合镀层的表面形貌，同时对镀层的显微硬度、表面粗糙度及耐磨性进行了分析研究。

结果表明：(1)脉冲电流使所得镀层晶粒细化；(2)与纯镍镀层相比，由于SiC固体微粒的加入，复合镀层的晶体结构发生了明显的变化；(3)峰值电流密度增大，复合镀层的硬度上升，表面粗糙度下降；(4)在平均电流密度不变的情况下，占空比的大小直接反映了峰值电流密度的大小，占空比增大，复合镀层的硬度下降，磨损率上升。

关键词：脉冲、复合电沉积、Ni-SiC、复合镀层A study of Pulse Electrodeposited Ni-SiC Composite Coating and it’sPropertiesStudent: Chen LiTutor: Y ang Wu(College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University,Lanzhou 730070,Gansu,China)Abstract: A composite coating of Ni matrix containing nano-SiC powder is prepared by pulse current electrodeposition. The influence of technological condition, such as SiC content in bath, peak current density, pulse current on-off ratio, on the property of Ni-SiC composite coating on the 45# steel substrates were investigated in detail. The morphology of the composite coating were analyzed by using SEM. The microhardness, surface roughness and wear behavior of Ni-SiC composite coating were investigated. The result show:(1)The pulse current make the crystal size of Ni matrix smaller;(2)Compare with pure Ni coating, the crystallization of the Ni matrix change due to the SiC particles incorporation;(3)The microhardness of composite coating increase and the surface roughness decrease with the increase of pulse peak current density;(4)Under the condition of same average current density, the microhardness of composite coating decrease, and the rate of wear increase with the increase of on-off ratioKey words: Pulse, Composite electrodeposition, Ni-SiC, Composite coating第一章综述1.复合电镀随着工业和高新技术的飞速发展，单一材料已难以满足特殊需要，因此各种有特定功能的复合镀层及复合电镀技术的研究日益增强，它在材料的表面保护、表面处理、表面改性及表面强化等方面越来越显示出不可取代的重要地位。

脉冲电镀镍-纳米氧化铝复合镀层及其组织结构与性能表征任鑫;李岩帅;冯毅毅;刘耀汉;齐鹏涛;王朝阳【摘要】采用脉冲电镀法在Q235钢上制备了Ni-纳米Al2O3复合镀层.通过正交试验得到最佳工艺条件为:六水合硫酸镍234 g/L,六水合氯化镍30 g/L,硼酸35g/L,十二烷基硫酸钠0.6 g/L,糖精1 g/L,纳米Al2O310 g/L,pH 3.5,电流密度2A/dm2,占空比60%,频率1000 Hz,温度40 ℃,搅拌速率200 r/min,时间60 min.在最佳工艺条件下所得Ni-纳米Al2O3复合镀层表面平整、致密,晶粒细小,弥散分布着纳米Al2O3,显微硬度、耐磨性和耐蚀性都比Ni镀层好.%A Ni-nano-Al2O3composite coating was prepared on Q235 steel by pulse electroplating. The optimal process conditions were obtained by orthogonal test as follows: nickel sulfate hexahydrate 234 g/L, nickel chloride hexahydrate 30 g/L, boric acid 35 g/L, sodium dodecyl sulfate 0.6 g/L, saccharin 1 g/L, nano-Al2O310 g/L, temperature 40 ℃, pH 3.5, current density 2 A/dm2, duty cycle 60%, frequency 1 000 Hz, stirring rate 200r/min, and time 60 min. The Ni-nano-Al2O3 composite coating obtained thereunder is smooth and compact with fine grains and dispersively distributed nano-Al2O3 particles, and has higher microhardness and better resistance to wear and corrosion than a pure Ni coating.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P193-196)【关键词】镍;氧化铝;复合镀层;脉冲电镀;微观结构;显微硬度;耐磨性;耐蚀性【作者】任鑫;李岩帅;冯毅毅;刘耀汉;齐鹏涛;王朝阳【作者单位】辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2电镀Ni层因具有良好的力学性能和化学稳定性而被广泛应用于汽车、仪器仪表、日用五金等领域[1]。

Nd-Fe-B/a-Fe双相纳米复合永磁材料的发展及研究进展摘要：简要分析稀土永磁材料的发展，及当前状况下nd-fe-b/a-fe双相纳米复合永磁材料的研究方向，对我国的稀土永磁材料展望。

关键词：稀土材料；永磁材料；nd-fe-b/a-fe；纳米复合永磁材料中图分类号tg1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）53-0049-021稀土永磁材料的发展概况稀土永磁材料是以稀土金属元素r（sm.nd.pr等）与过渡族金属tm（co.fe等）所形成的一类高性能永磁材料，通常以技术参量：最大磁能积、剩磁、磁感矫顽力、内禀矫顽力等来衡量该类物质的性能。

这些值越大，材料的性能越好，质量越高，而使用这类材料的磁性器件便可小型化、轻量化、高性能化。

它是20世纪60年代出现的新型金属永磁材料，其发展至今已经历了第一代smco5系（1:5型），第二代sm2co17系（2:17型）以及第三代nd-fe-b系稀土永磁材料。

由于前两代稀土永磁材料都含有地壳中的微量元素sm和战略储备物资co，因而这两种永磁体成本太高，应用推广受到很大的局限。

为了摆脱sm、co的束缚，降低磁体的成本，人们将研究的焦点转向成本低廉的稀土一铁基磁体的上，至此迈向了开发稀土一铁基磁体的新时代。

2 nd-fe-b/a-fe双相纳米复合永磁材料的研究进展为充分发挥纳米晶复合永磁材料高磁能积、高剩磁的优点，克服内禀矫顽力低的缺点，人们对如何改善nd2fel4b/α-fe相的组成、分布状态和晶粒大小等关键因素进行了大量的实验研究。

目前，制备纳米晶复合稀土永磁材料方法很多，其中熔体快淬法（mq法）是制备r2fel4b/α-fe系列纳米晶双相复合永磁材料使用的比较多，也是研究比较深入的一种工艺方法。

该工艺利用单辊真空熔体快淬设备冶炼母合金，然后真空快淬得到鳞片状薄带，其晶粒大小一般在30nm左右，经粉碎和适当热处理得到细小的粉末。

但是采用熔体快淬法制备的纳米复合永磁材料，由于快淬薄带冷却速度不均导致材料晶粒大小差异较大，进而影响了晶粒间的耦合作用使磁性能仍不太理想。

２００４年中国化工学会无机盐学术年会一————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一复合镀层中纳米微粒含量的测定方法研究于欣伟１，刘建平。

，赵国鹏２，陈姚１，文玉然１，卢健勇ｔ（１，广；Ｉｆ｛大学生化学院．广东广州５１００９１ｆ２．广州市二轻工业科学技术研究所．广东广州５１０１７０）摘要：采用紫外一可见分光光度珐测定复合镀层的酸性溶解渡（ｐＨ＝１的ＨＮＯ，溶液、ｐＨ＝１的ＮｉＳＯ．一ＨＮｏＩ溶液、ｐＨ＝ｌ的ＣｕＳＯ．一ＨＮＯ。

溶液和ｐＨ＝ｌ的ＺｎＳＯ，－－ＨＮＯ，溶液）中纳米ＡＩｚＯｊ的古量．结果表明，这些体系均存在空白液吸光度很低，工作液吸光度较高的较大的波长区问，是分光光度分析法中理想的测定体系Ｉ所对应的标准曲线线性都十分理想．相关系数均大于０．９８。

实验还将此方珐与重最分析法进行了对比．该方法的平均相对误差（ｚ．１ｓ％）远远小于重量分析法（９８．２３％）．且比重量分析法（两夭时问）省时（小于一小时）．关键词ｔ复合镀Ｉ纳米复合锰，共析量，分光光度法Ｉ纳米溶液５Ｉ言纳米复合镀层材料是目前七大类纳米复合材料之一，在材料表面防护和改性等方面Ｂ出现前所未有的广泛的应用前景ｎ。

】。

在纳米复合镀的工艺研究中。

镀层中纳米微粒共析量犬小的确定十分重要，目前的测定方法基本采用重量法或表面能谱分析法（如，ＥＤＸ、ＸＰＳ等）［Ｉ．“。

重量法测定复合镀层中纳米微粒共析量的工艺是：首先将镀层溶于酸后得到含纳米微粒的溶解液（其中的纳米微粒含量多在几十个一几百个ｐｐｍ），经多次清洗、分离和干燥后称重得到共析量的大小。

由于纳米微粒悬浮性很强，在多次清洗、分离过程中难免丢样，会带来较大的实验误差．甚至无法测定。

而且还存在操作工序多、费时等缺点。

表面能谱分析法属于半定置的分析方法，测定误差较大，对于纳米微粒分布并不均匀的复合镀层，这种微区分析法带来较大程度的随机性，若测定点不是足够多，测定误差会很大，而多点测定费时较多，导致昂贵的测试费用。

复合型纳米Coating 工艺的介绍株式会社JCU ：三木明夫、下田勝己、木村隆男JCU 上海（原荏原优吉莱特）：赵吉业复合型纳米Coating 技术是以高分子的聚复合反应原理为基础的应用技术。

在汽车紧固件和家电用品的金属表面处理，耐腐蚀和高密着性能和外观色调的多样化的要求日趋提升。

本文以锌、达克罗和其它金属材料为例，用复合型纳米Coating 技术和现行工艺相比，进行表面加工处理的内容介绍。

0前言新型纳米Coating，是sol-gel 原理用高分子结构合成的Coating 技术，是融合过去的镀、涂技术为一体的新型表面处理技术。

运用复合型纳米Coating 对汽车的紧固件进行表面处理，和现行电镀工艺相比，缩短制程数和管理工时，实现了成本综合性的降低。

另外，可对金属表面直接处理，使铝、镁材的电脑外款和各类铝、镁材支架板对本工艺的采用被广泛推广，同时该工艺具有良好的密着性适用在满足各种色款的需求上，倍受业界的期待与关注。

1紧固件方面的应用在镀锌、达克罗领域。

螺丝等紧固件的六价铬表面处理将被三价铬逐步替代，但是，三价铬钝化处理却满足不了耐腐蚀性和安定性的要求。

另外，紧固件表面的摩擦系数规范要靠其它制程来实施，多道工序进行管理，使成本费用增加。

纳米Coating 与专用的三价铬钝化液的配套加工，使耐腐蚀性的增强和作出客户要求的摩擦系数成为可能。

特长1)外观：三价铬钝化处理的表面使用透明色纳米Coating 处理可得到近似不锈钢质感的外观。

三价黑色钝化处理的表面使用黑色纳米Coating 处理可得到极好的黑色外观。

同样在达克罗表面也具有满意外观。

2)耐腐蚀性：只需一道工艺即可得到高防腐蚀性。

3)摩擦系数：以2μm 的薄膜、带来极佳的吻合性。

4)密着性：锌电镀（三价钝化）之外，对达克罗等其它金属表面可直接处理，形成密着性良好的膜层。

5)加工性：纳米Coating 液具有低粘度性，可方便地用浸渍或喷涂来进行加工。