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纺织钢领化学镀Ni-P及Ni-P-碳纤维复合镀工艺研究

田中青

   化学镀是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面的自催化作用下还原进行的金属沉积过程,其实质是化学氧化还原反应,有电子转移,无外电源的化学沉积过程。化学复合镀是在普通化学镀基础上,通过加入高硬度、高耐磨性的复合粒子发展起来的一种表面处理技术。复合镀层在基本保留原普通镀层的性能优点的同时,较大幅度地提高了普通化学镀层的硬度及耐磨性。该技术在机械、电子、纺织及化工等行业有着广泛的应用前景。本文采用碳纤维作为复合粒子,系统研究了化学镀Ni-P及Ni-P-碳纤维复合镀的工艺规律以及镀层的热处理工艺。 本论文中的试验以纺织钢领为基本试样,通过在其表面进行化学镀Ni-P及Ni-P-碳纤维复合镀,并经过一定的热处理,以达到提高钢领耐磨性的目的。本文通过正交试验,对化学镀Ni-P镀液中络合剂的种类和配比进行了优化,对复合镀Ni-P-碳纤维中颗粒的浓度、稳定剂的浓度以及搅拌方式进行了优化。同时,本文对两种镀液的稳定性以及镀层的镀后热处理工艺进行了较系统的研究,用SEM和XRD的方法研究了热处理前后两种镀层表面形貌和结构的变化,结果表明: 化学镀Ni-P镀液中络合剂的种类和浓度、稳定剂的种类和浓度以及还原剂的浓度都对镀液的寿命起关键作用;而在化学复合镀Ni-P-碳纤维过程中,搅拌方式起到关键作用。 化学镀Ni-P镀层在镀态下为非晶态,经过一定的热处理后转变为晶态,同时镀层的硬度提高;化学复合镀Ni-P-碳纤维镀层在镀态下为非晶态的Ni-P,其中镶嵌有晶态的碳纤维,此时的复合镀层硬度较低,碳纤维与基质镀层为简单的机械结合。复合镀层经过一定的热处理后,非晶态的Ni-P基质转变为晶态,析出Ni3P金属间化合物,对镀层起到强化作用。同时,碳纤维与基质镀层形成牢固的化学结合,弥散分布于基质镀层之中,起到第二相强化作用。化学复合镀Ni-P-碳纤维镀层较合理的热处理工艺为:340℃保温8小时,热处理后的镀层硬度可达HV1200,而且保证镀层中的碳纤维不被氧化。在相同的热处理工艺条件下,化学镀Ni-P-碳纤维复合镀层的耐磨性要优于普通Ni-P镀层。……   
[关键词]:钢领;化学镀Ni-P;化学复合镀;碳纤维;热处理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:重庆大学2006年
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