納米顆粒增強型銅基電刷鍍復合鍍層組織性能研究.pdf

1、近年來隨著納米復合鍍層的研究、發(fā)展與應用，利用電刷鍍工藝制備納米復合鍍層用于零件修復與表面強化越來越受到關注。為了解決純銅零件修復與表面強化問題，本文以純銅為基材，應用電刷鍍工藝分別制備了快速銅鍍層、快速銅/納米Al2O3復合鍍層、快速銅/納米CeO2復合鍍層和快速銅/納米ZrO2復合鍍層，并對其組織性能進行了研究。
　　以酸性快速銅鍍液為基質鍍液，分別加入一定量的Al2O3、CeO2或ZrO2納米顆粒，通過沉降實驗確定了納米顆粒

2、分散效果較好的表面活性劑的類型和加入量。借助掃描電鏡、金相顯微鏡、顯微硬度計、摩擦磨損試驗機、電化學工作站和箱式電阻爐等儀器設備對Cu/納米顆粒復合鍍層的表面形貌、截面組織、顯微硬度、沉積速度、耐磨性、耐蝕性、抗高溫氧化性能進行了測定與分析。
　　結果表明：納米顆粒的加入可以顯著地改變普通快速銅鍍層的表面形貌，快速銅表面凹凸不平的形貌被規(guī)則的胞狀凸起取代。鍍液中納米顆粒含量不同，沉積得到的復合鍍層表面形貌不同。當鍍液中納米 Al2

3、O3顆粒含量為25g/L、納米CeO2為20g/L、納米ZrO2為30g/L時，復合鍍層表面致密性和平整性較佳，且鍍層硬度值最大，摩擦系數最小，沉積速率最快。納米顆粒的細晶強化和彌散強化作用，使復合鍍層摩擦系數小于快速銅鍍層，并且有效地減弱了摩擦磨損過程中的粘著磨損和犁溝深度。復合鍍層的硬度和耐磨性均高于普通快速銅鍍層，且納米Al2O3復合鍍層優(yōu)于納米ZrO2和納米CeO2復合鍍層。
　　在10％的醋酸溶液中測試鍍層耐蝕性結果表明

4、，納米ZrO2復合鍍層（30g/L）耐蝕性明顯優(yōu)于快速銅鍍層、納米 Al2O3復合鍍層（25g/L）和納米 CeO2復合鍍層（20g/L），納米 ZrO2的加入可以顯著提高鍍層耐蝕性，而納米 Al2O3和納米CeO2顆粒對鍍層耐蝕性作用不大。在3.5％NaCl水溶液中測試鍍層Tafel極化曲線，結果表明，納米ZrO2顆粒的加入使鍍層腐蝕電位顯著正移，而納米Al2O3和納米CeO2顆粒對鍍層電位影響甚微。
　　恒溫400℃氧化增重實