電泳-電沉積法復(fù)合鍍層的制備及其摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、復(fù)合鍍層由于綜合了基質(zhì)金屬和固體微粒添加相的雙重特性而表現(xiàn)出諸多優(yōu)異的性能，其被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的多個(gè)領(lǐng)域。制備復(fù)合鍍層的復(fù)合共沉積工藝雖然已有比較成熟的發(fā)展，但許多問題還有待于完善。如，在提高復(fù)合鍍層中微粒含量方面仍存在有局限性。非共沉積工藝的初期研究結(jié)果表明，電泳和電鍍相結(jié)合的兩步沉積工藝可以顯著提高微納米粒子在復(fù)合鍍層中的含量，從而獲得所需性能的復(fù)合鍍層。
　　為了制備出微粒含量較高且性能優(yōu)異的耐磨或減摩復(fù)合鍍層，本文

2、進(jìn)行了鎳基金剛石以及部分固體潤滑微粒復(fù)合鍍層的電泳-電沉積試驗(yàn)的研究。開展的工作及得到的主要結(jié)論如下：
　　1、通過初期的嘗試，選取了合適的分散介質(zhì)和添加劑，配制了相對(duì)穩(wěn)定的電泳懸浮液，成功的實(shí)現(xiàn)了金剛石等微粒的電泳沉積。同時(shí)，確定了影響電泳沉積的主要工藝參數(shù)，如：溶液中微粒的濃度、添加劑（MgCl2·6H2O）的含量、電泳沉積電壓及電泳時(shí)間。
　　2、設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)，研究和分析了電泳各主要參數(shù)對(duì)金剛石微粒電泳沉積量和分布狀

3、態(tài)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同試驗(yàn)條件下，MgCl2·6H2O的添加量有最佳值，且其對(duì)金剛石電泳層的分布有著顯著的影響。金剛石的濃度、電泳電壓及電泳時(shí)間與微粒的電泳沉積量均呈正相關(guān)的變化關(guān)系。
　　3、亦采用正交試驗(yàn)的方法研究了電泳及電鍍各主要參數(shù)對(duì)復(fù)合鍍層表面形貌、機(jī)械及摩擦學(xué)性能的影響，綜合評(píng)價(jià)了復(fù)合鍍層的質(zhì)量。研究結(jié)果表明，電流密度對(duì)復(fù)合鍍層沉積速度的影響作用最為顯著，電泳參數(shù)的作用效果相對(duì)較小。針對(duì)復(fù)合鍍層的顯微硬度、

4、表面粗糙度以及摩擦系數(shù)，MgCl2·6H2O添加量和電流密度均是較為主要的影響因素。在本試驗(yàn)條件下，所制備的Ni-金剛石復(fù)合鍍層中微粒的含量可以高達(dá)約48％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）且具有較高的耐磨性，其磨損率可以達(dá)到幾乎為零。
　　4、進(jìn)行了MoS2、CaF2等固體潤滑微粒的電泳-電沉積嘗試。研究發(fā)現(xiàn)，MoS2微?？梢詫?shí)現(xiàn)電泳沉積，但其沉積效果較差，沉積層出現(xiàn)明顯的龜裂現(xiàn)象。后續(xù)再進(jìn)行電鍍后的Ni-MoS2復(fù)合鍍層表面比較粗糙，呈現(xiàn)“蘑菇狀”