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预处理SiC粒子增强Ni-P合金化学复合镀工艺及性能研究

作　者: 赵燕伟
导　师: 侯俊英
学　校: 青岛科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 化学复合镀 SiC粒子活化表面活性剂预镀耐磨性
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

Ni-P-SiC化学复合镀是在化学镀溶液中加入不溶性的SiC粒子,使其分散于溶液中,实现SiC粒子与基质金属的共沉积,制备硬度高、耐磨性好的复合镀层的一种化学复合镀技术。复合镀层性能的优劣取决于粒子在镀层中的分布和复合量等因素,而粒子能否共沉积取决于粒子在化学镀液中的分散程度。然而如何使SiC粒子较好的分散于溶液中,一直是人们研究的热点。采用盐酸活化、加入表面活性剂和预镀三种手段对SiC粒子进行了预处理,改变了SiC粒子的表面状态,并将经过上述三种处理的SiC粒子分别加入到化学镀液中进行复合镀试验。用XJP-6A型金相显微镜进行了镀层外观和镀层金相组织的观察,用弯曲试验法测定了镀层与基体的结合力,用HVS1000型数显显微硬度计测定了镀层的显微硬度,用贴滤纸法测定了镀层的孔隙率,用SEM和EDS对镀层的形貌和元素组成进行了分析。结果表明,预处理过的SiC粒子在Ni-P-SiC化学复合镀中较好地实现了SiC粒子在化学镀溶液中的分散,粒子在镀层中分布均匀,粒子的复合量良好;其中预镀后所得到的复合镀层性能最优良。对MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机进行了改装,使其对耐磨性的测试更加便捷、高效。用改装后的摩擦磨损试验机对SiC粒子未经处理所得到的复合镀层、SiC粒子经盐酸活化处理所得到的复合镀层、SiC粒子经表面活性剂处理所得到的复合镀层、SiC粒子经预镀处理所得到的复合镀层的耐磨性进行了试验,研究了镀层耐磨的原因及磨损机理。结果表明添加经预镀处理后SiC粒子后所得到的复合镀层耐磨性更优。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
前言  10-11
1 绪论  11-34
  1.1 表面工程学概述  11-17
    1.1.1 表面工程的涵义  11
    1.1.2 表面工程的功能  11-12
    1.1.3 表面工程技术的分类  12-13
    1.1.4 表面工程的研究进展  13-14
    1.1.5 推广表面工程的意义  14-17
  1.2 化学镀、化学复合镀及其研究概况  17-27
    1.2.1 化学镀技术及其研究概况  17-23
    1.2.2 化学复合镀及其研究概况  23-27
  1.3 SiC 粒子表面金属化  27-31
    1.3.1 SiC 粒子表面金属化的方法  27-28
    1.3.2 SiC 粒子表面金属化的研究进展  28-31
  1.4 本课题的立题依据、研究内容和创新点  31-34
    1.4.1 本课题的立题依据  31-32
    1.4.2 本课题的主要研究内容  32-33
    1.4.3 本课题的创新点  33-34
2 Ni-P-SiC 化学复合镀工艺研究  34-49
  2.1 前言  34
  2.2 化学复合镀试验  34-38
    2.2.1 试验材料及装置  34-35
    2.2.2 试验过程  35-38
  2.3 复合镀层性能测试  38-42
    2.3.1 结合强度的测定  38-39
    2.3.2 金相组织观察  39-41
    2.3.3 硬度测量  41-42
  2.4 试验结果分析与讨论  42-47
    2.4.1 复合镀层的外观与镀层表面粒子分布  42-44
    2.4.2 复合镀层的金相组织  44-45
    2.4.3 复合镀层的显微硬度  45-47
    2.4.4 复合镀层的厚度及沉积速度  47
  2.5 小结  47-49
3 表面活性剂对 Ni-P-SiC 化学复合镀的影响  49-62
  3.1 前言  49-50
  3.2 试验过程  50
    3.2.1 试验所用表面活性剂  50
    3.2.2 试验方案  50
  3.3 复合镀层性能测试和结果分析讨论  50-61
    3.3.1 复合镀层的外观与表面粒子分布  50-52
    3.3.2 复合镀层的金相组织和厚度  52-55
    3.3.3 复合镀层的硬度  55-57
    3.3.4 复合镀层的孔隙率测定  57-59
    3.3.5 复合镀层的能谱分析  59-61
  3.4 小结  61-62
4 SiC 粒子预镀工艺研究及其在 Ni-P-SiC 化学复合镀中的应用  62-74
  4.1 前言  62
  4.2 SiC 粒子的预镀工艺  62-63
    4.2.1 预镀溶液  62
    4.2.2 预镀过程  62-63
  4.3 预镀试验结果及分析  63-71
    4.3.1 试验结果测试  63-65
    4.3.2 预镀结果分析  65-71
  4.4 预镀SiC 粒子在Ni-P-SiC 化学复合镀中的应用  71-73
  4.5 小结  73-74
5 复合镀层耐磨性能的研究  74-81
  5.1 摩擦磨损试验  74-78
    5.1.1 摩擦磨损试验机  74-75
    5.1.2 摩擦磨损试验机的改装  75-77
    5.1.3 磨损试验参数及试验过程  77-78
  5.2 试验结果及分析讨论  78-80
    5.2.1 SiC 粒子经处理后复合镀层耐磨的原因  79
    5.2.2 复合镀层的磨损机理  79-80
  5.3 小结  80-81
6 总结  81-82
参考文献  82-88
致谢  88-89
攻读硕士学位期间发表的学术论文  89-90

预处理SiC粒子增强Ni-P合金化学复合镀工艺及性能研究

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