化學復合鍍Ni-P-Ni-P-PTFE的工藝優(yōu)化及鍍層性能研究.pdf

1、在Ni-P鍍層中添加PTFE自潤滑粒子，可獲得具有自潤滑性能的Ni-P-PTFE復合鍍層，其較Ni-P鍍層摩擦系數(shù)降低，使化學鍍Ni-P鍍層使用壽命延長，用途拓寬。但因PTFE軟質粒子的加入，使Ni-P-PTFE復合鍍層較Ni-P鍍層存在硬度低、孔隙率高、耐蝕性差等缺陷。因此，研究化學鍍Ni-P/Ni-P-PTFE雙鍍層的工藝及鍍層性能，對彌補Ni-P-PTFE復合鍍層的性能缺陷，拓寬其應用范圍有重要意義。
　　 首先，研究了含

2、硼酸的復合絡合劑對化學鍍鎳的影響。通過單因素試驗，優(yōu)選出硼酸與乳酸為復配組合。通過正交實驗，確定了其最佳復配量為乳酸10g/L，硼酸15g/L。在此復配條件下得到的Ni-P鍍層厚度提高，由XRD測試可知該Ni-P鍍層為非晶態(tài)結構;EDS鍍層能譜測試表明其主要由Ni、P組成，Ni含量達90.97％;由SEM觀測可知該Ni-P鍍層均勻、致密完整;電化學實驗及結合力實驗則分別表明其耐蝕性能、結合強度優(yōu)良。
　　 其次，通過單因素試驗，

3、確定了陽離子型表面活性劑CTAB及非離子型表面活性劑OP-10對化學復合鍍Ni-P-PTFE中PTFE粒子的潤濕、分散效果較陰離子表面活性劑SDS更佳，兩者可復配使用。通過正交實驗確定了其最佳復配量為CTAB濃度20mg/L，OP-10濃度70mg/L。由XRD測試可知在該復配條件下得到的Ni-P-PTFE復合鍍層為非晶態(tài)結構;EDS鍍層能譜測試表明其主要由Ni、P、F、C組成，PTFE含量大約為6.41％;且由SEM觀測該復合鍍層均勻

4、、完整，結合力實驗也表明其結合強度優(yōu)良。
　　 此外，在表面活性劑研究基礎之上，通過正交實驗，得到優(yōu)化后的化學復合鍍Ni-P-PTFE的最佳工藝條件為:PTFE6g/L，溫度88℃，pH5.2，攪拌頻率1min/次。PTFE與Ni、P合金共沉積，降低了鍍層的摩擦系數(shù)及磨損率，增強了鍍層的減摩、自潤滑性能。但Ni-P-PTFE復合鍍層的硬度、孔隙率、耐蝕性能等均較Ni-P鍍層差。
　　 最后，將優(yōu)化后的化學鍍Ni-P與化學

5、復合鍍Ni-P-PTFE工藝結合，通過控制兩次施鍍的時間，可得厚度比不同的Ni-P/Ni-P-PTFE雙鍍層，由鍍層性能測試可知，該雙鍍層較Ni-P-PTFE復合鍍層，不僅硬度提高，孔隙率降低，結合強度良好，且耐磨性能及耐蝕性能均有相應提高。由此表明:化學鍍Ni-P/Ni-P-PTFE雙鍍層結構可彌補因PTFE軟質粒子加入而造成的Ni-P-PTFE復合鍍層的性能缺陷。
　　 同時，確定了總鍍時120min，兩次施鍍的鍍時分配為底