自動電刷鍍Ni-PTFE復(fù)合鍍層特性及共沉積機制研究.pdf

1、本文采用自動電刷鍍技術(shù)制備了高復(fù)合量、平整致密、顆粒分布均勻的Ni-PTFE復(fù)合鍍層，明顯提高了復(fù)合鍍層的制備效率，擴大了電刷鍍技術(shù)的應(yīng)用范圍。通過系統(tǒng)的試驗研究揭示了復(fù)合鍍層自動電刷鍍工藝參量、鍍層組織與性能間的關(guān)系及作用規(guī)律，優(yōu)化并確定了復(fù)合鍍層制備的關(guān)鍵工藝參量。構(gòu)建了包括液相傳輸、CTAB陽離子脫附和PTFE復(fù)合的復(fù)合鍍層沉積模型，從理論上揭示了自動電刷鍍Ni-PTFE復(fù)合鍍層的共沉積機理，為今后將該技術(shù)應(yīng)用于其它復(fù)合鍍層提供了

2、理論與工程應(yīng)用基礎(chǔ)。 在復(fù)合鍍層的制備與組織方面，探討了復(fù)合鍍層的質(zhì)量，如鍍層微觀形貌，PTFE復(fù)合量、厚度、沉積速率和顯微硬度等因素的分布規(guī)律，建立了鍍層每一處陽極運動速率、沉積累計時間與被鍍平面長度、陽極長度和陽極運動頻率的關(guān)系式，給出了改善鍍層質(zhì)量分布均勻性的措施，優(yōu)化并確定了自動電刷鍍Ni-PTFE復(fù)合鍍層的關(guān)鍵工藝參量。分析了復(fù)合鍍層的相組成、基質(zhì)金屬晶粒尺寸、鍍層的微觀形貌和斷面組織以及PTFE在鍍層中的存在形式。結(jié)

3、果表明，控制復(fù)合鍍層PTFE復(fù)合量的關(guān)鍵參量包括溫度、PTFE加入量、工作電壓和陽極運動速率等，其中溫度的作用最為明顯。在PTFE顆粒與基質(zhì)金屬相結(jié)合的界面處，不存在孔隙等缺陷，PTFE顆粒與基質(zhì)金屬結(jié)合緊密。 在復(fù)合鍍層的沉積機制研究方面，提出了包括液相傳輸、CTAB陽離子脫附和PTFE復(fù)合的復(fù)合鍍層沉積模型。首先，PTFE顆粒連同其表面吸附的Ni2+和CTAB陽離子在液流作用下，到達陰極表面附近：然后，CTAB陽離子從PTF

4、E顆粒表面上脫附；最后，PTFE顆粒表面吸附的Ni2+發(fā)生電化學(xué)還原反應(yīng)與陰極表面相結(jié)合，并被不斷生長的Ni基包埋。PTFE顆粒沉積過程是力學(xué)機理與電化學(xué)機理共同作用的結(jié)果。 最后，結(jié)合復(fù)合鍍層的摩擦磨損性能研究，建立了復(fù)合鍍層電刷鍍工藝參量、鍍層組織特性與復(fù)合鍍層摩擦磨損性能間的關(guān)系，探討了PTFE復(fù)合量等參數(shù)對摩擦磨損性能的作用規(guī)律。結(jié)果表明，隨鍍液溫度的升高，PTFE顆粒在鍍層中彌散分布，復(fù)合量顯著增加，鍍層組織越來越平整