紡織鋼領化學鍍Ni-P及Ni-P-碳纖維復合鍍工藝研究.pdf

1、化學鍍是通過溶液中適當?shù)倪€原劑使金屬離子在金屬表面的自催化作用下還原進行的金屬沉積過程，其實質(zhì)是化學氧化還原反應，有電子轉(zhuǎn)移，無外電源的化學沉積過程?；瘜W復合鍍是在普通化學鍍基礎上，通過加入高硬度、高耐磨性的復合粒子發(fā)展起來的一種表面處理技術。復合鍍層在基本保留原普通鍍層的性能優(yōu)點的同時，較大幅度地提高了普通化學鍍層的硬度及耐磨性。該技術在機械、電子、紡織及化工等行業(yè)有著廣泛的應用前景。本文采用碳纖維作為復合粒子，系統(tǒng)研究了化學鍍Ni-

2、P及Ni-P-碳纖維復合鍍的工藝規(guī)律以及鍍層的熱處理工藝。 本論文中的試驗以紡織鋼領為基本試樣，通過在其表面進行化學鍍Ni-P及Ni-P-碳纖維復合鍍，并經(jīng)過一定的熱處理，以達到提高鋼領耐磨性的目的。本文通過正交試驗，對化學鍍Ni-P鍍液中絡合劑的種類和配比進行了優(yōu)化，對復合鍍Ni-P-碳纖維中顆粒的濃度、穩(wěn)定劑的濃度以及攪拌方式進行了優(yōu)化。同時，本文對兩種鍍液的穩(wěn)定性以及鍍層的鍍后熱處理工藝進行了較系統(tǒng)的研究，用SEM和XRD

3、的方法研究了熱處理前后兩種鍍層表面形貌和結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)果表明： 化學鍍Ni-P鍍液中絡合劑的種類和濃度、穩(wěn)定劑的種類和濃度以及還原劑的濃度都對鍍液的壽命起關鍵作用；而在化學復合鍍Ni-P-碳纖維過程中，攪拌方式起到關鍵作用。 化學鍍Ni-P鍍層在鍍態(tài)下為非晶態(tài)，經(jīng)過一定的熱處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，同時鍍層的硬度提高；化學復合鍍Ni-P-碳纖維鍍層在鍍態(tài)下為非晶態(tài)的Ni-P，其中鑲嵌有晶態(tài)的碳纖維，此時的復合鍍層硬度較低，碳纖維

4、與基質(zhì)鍍層為簡單的機械結(jié)合。復合鍍層經(jīng)過一定的熱處理后，非晶態(tài)的Ni-P基質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，析出Ni3P金屬間化合物，對鍍層起到強化作用。同時，碳纖維與基質(zhì)鍍層形成牢固的化學結(jié)合，彌散分布于基質(zhì)鍍層之中，起到第二相強化作用?；瘜W復合鍍Ni-P-碳纖維鍍層較合理的熱處理工藝為：340℃保溫8小時，熱處理后的鍍層硬度可達HV1200，而且保證鍍層中的碳纖維不被氧化。在相同的熱處理工藝條件下，化學鍍Ni-P-碳纖維復合鍍層的耐磨性要優(yōu)于普通Ni-