pH值对金刚石表面化学镀镍的影响

本文以金刚石颗粒表面化学镀的方法镀覆镍金属层为背景,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEN)等测试手段研究了pH值对镀层的组织、形貌及镀速的影响.结果表明:当镀液的pH值低于10.5时,镀速几乎为零,反应不能发生;pH值在10.5 ～ 12时,镀速随pH值的增加而增大,且镀速增加较快,XRD图谱中有镍峰存在,镍峰随pH值的增加而增强,基体有裸露现象;当pH值在13左右时,镀速较为稳定,镍衍射峰较强,镀层较为均匀,无裸露现象;pH值接近14时,镀层较为粗糙,且有脱落现象.在pH值等于13的条件下二次化学镀,基体表面得到的镀层厚度大约为1.5 μm,镀层致密度较好,且包覆严实.     

金刚石微粉低温化学镀镍品质影响因素

研究络合剂、镀液pH值、温度对金刚石微粉低温化学镀镍品质的影响。在温度为35 ℃、pH值为5时,通过改变络合剂配比,对镀液稳定性,镀层沉积速率、形貌和磷(P)含量进行测试分析。结果表明,20 g/L的柠檬酸+5 g/L的琥珀酸为本文最优的络合剂配比,其化学镀液稳定性好、沉积速率较快(0.391 5 g/h),镀层致密无漏镀,P含量为11.73%(质量分数)。用最优络合剂,通过改变镀液pH值、温度,对化学镀样品的镀层沉积速率、形貌、P含量进行测试分析。结果表明,镀液温度为35 ℃,pH值为3～13时,随着pH值增大,沉积速率逐渐增大,P含量逐渐减小。但pH值高于11时,反应速率过快,不易稳定镀液pH值,且镀液易分解,因此pH值在5～11较为合适。在镀液pH值为5,温度为30～50 ℃时,随着温度升高,沉积速率和P含量都随之增高,镀层致密无漏镀。但温度高于45 ℃时,反应速率过快,不易稳定镀液pH值,因此温度在35～45 ℃较为合适。     

铁基结合剂金刚石节块性能的优化

以性能较好的铁基结合剂为基体,加入表面未镀、镀Ni和纳米Al2O3/Ni复合镀层的金刚石,用热压烧结的方法得到铁基结合剂金刚石节块,测量了金刚石铁基结合剂节块的抗弯强度和耐磨性,采用SEM和EDS对复合镀层和金刚石表面的形貌和组分进行了表征.结果表明:在金刚石表面镀覆纳米Al2O3/Ni层后,复合镀层均匀致密,晶粒细小;在热压烧结中,复合镀层能阻止金刚石的石墨化,使金刚石和基体之间有强的化学结合,所以金刚石和铁基结合剂之间的界面结合紧密,结合剂对金刚石的把持力提高,节块的抗弯强度从468.9 MPa增加到563.8 MPa,磨耗比从349升高到700.     

ZrO2含量对Ni-Co-ZrO2复合镀层显微硬度和耐磨性能的影响

以硫酸镍、硫酸钴和氧化锆为主要原料,采用脉冲沉积技术在Q235钢基体表面沉积了Ni-Co-ZrO2复合镀层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分别观察和表征了复合镀层的显微形貌、成分组成和相结构,并对Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度和耐磨性进行了研究.结果表明:ZrO2颗粒弥散分布于Ni-Co合金中,基体与镀层界面处无孔隙、裂纹等缺陷,镀层厚度约为60μm;镀态下Ni-Co-ZrO2复合镀层基质合金为晶态结构,主要生长晶面为Ni(111)和Co (110),XRD衍射图谱呈现出低强度、大峰宽和多晶向的相结构特征.随着镀层内ZrO2颗粒含量的增加,Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度呈现先提高后降低、磨损量先减少后增加的趋势,当ZrO2含量为20 g/L时,复合镀层的硬度最高、磨损量最少,磨痕形貌呈现出轻微磨损.     

基于AR模型的Ni-TiN复合镀层TiN粒子复合量预测研究

采用超声-脉冲电沉积方法在T8钢表面制备了Ni-TiN复合镀层,采用扫描电镜和X射线光衍射仪对镀镀层物相组织结构进行检测,并建立AR模型对镀层的TiN粒子复合量进行预测.结果表明,当电流密度4 A/dm2、占空比50;、超声波功率140 W时,Ni-TiN复合镀层表面较为光滑,晶粒较为细小,组织较为均匀.XRD分析表明,Ni-TiN复合镀层中存在Ni、TiN两相,镍的衍射峰分别位于44.8°、52.2°和76.8°,TiN的衍射峰分别位于38.5°、42.8°和66.5°.AR模型对Ni-TiN复合镀层TiN粒子复合量预测能力较强,其相对误差最大值与最小值分别为2.43;及0.71;.     

人造金刚石表面电镀镍工艺研究

采用电镀工艺对人造金刚石表面镀镍.用扫描电镜及X射线衍射方法表征不同增重率的电镀金刚石的形貌和物相;用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试不同增重率的单颗金刚石的抗压强度.结果表明:电镀镍金刚石表面粗糙度随镀层增重率的增大而增大;400℃处理30 min的电镀镍金刚石样品较未热处理样品的XRD图谱中,金刚石和镍均出现了峰位蓝移的现象;通过电镀方法制得的不同增重率的电镀镍金刚石样品,平均抗压强度较未镀镍金刚石有很大提高,且平均抗压强度随镀层增重率的增大而增大,经400℃处理30 min的电镀镍金刚石平均抗压强度比未热处理的电镀镍金刚石也有略微增大.     

钻井泥浆泵活塞表面多场耦合电沉积Ni-TiN纳米镀层研究

采用多场耦合电沉积方法,在钻井泥浆泵活塞表面制备Ni-TiN纳米镀层.利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、摩擦磨损试验机对Ni-TiN纳米镀层微观组织结构和耐磨性能进行研究.XRD分析表明,在钻井泥浆泵活塞试样表面存在金属镍晶粒和TiN粒子.当复合镀液中TiN粒子为6g/L时,Ni-TiN纳米镀层中镍晶粒和TiN粒子的平均粒径分别为65.5 nm和38.6 nm.AFM分析表明,当TiN粒子浓度为6g/L时,镀层表面镍晶的平均粒径最小,其均方根表面粗糙度(RMS)为44.077 nm.摩擦磨损实验测试表明,当复合镀液中TiN粒子为6g/L时,Ni-TiN纳米镀层的磨损量和摩擦系数都最小,其最小磨损量和摩擦系数分别为34.7 mg和0.44.     

高质量金刚石膜在无氧铜衬底上的MPCVD

本文采用高纯无氧铜(Cu)片作为基片,用自行设计的微波等离子体化学气相沉积系统,制备出了高质量多晶金刚石膜.用场发射扫描电子显微镜(SEM)、Raman散射谱和X射线衍射谱(XRD)对制备的金刚石膜进行了表征与分析,其结果证明金刚石膜具有较优的质量.     

CVD样品台旋转对沉积金刚石涂层的影响

以CH3COCH3和H2为反应气源,利用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法,通过改变样品台的旋转频率在YG6硬质合金(WC-6wt; Co)基体上沉积金刚石涂层.利用X射线衍射分析YG6硬质合金表面沉积金刚石涂层物相,通过扫描电子显微镜和压痕试验机分析金刚石涂层的表面形貌、沉积厚度和膜基结合性能,考察了样品台旋转频率对沉积金刚石涂层结构与性能的影响,以确定最佳的样品台旋转频率.结果 表明,在固定沉积工艺参数条件下,当样品台的旋转频率为2次/h时,在YG6硬质合金基体上沉积的金刚石涂层具有较优的晶粒和更均匀致密的聚晶结构以及更高的膜-基结合力.     

化学浴沉积法制备ZnS薄膜的结构及可见-近红外光谱特性研究

采用化学水浴法,以ZnSO4、柠檬酸钠、NH3·H2O、SC(NH2)2为反应物,在玻璃衬底上制备了ZnS薄膜,采用XRD、SEM、分光光度计、台阶仪等手段研究了水浴温度、沉积时间、pH值等条件对ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能的影响.结果表明,ZnS薄膜经退火后出现明显特征衍射峰,为闪锌矿结构,可见光范围内平均透过率均大于80;.经过工艺优化,在水浴温度为80℃、沉积时间为1h、pH=10条件下沉积的ZnS薄膜表面均匀致密,可见光范围内平均透过率为89.6;,光学带隙为3.82 eV,适合做铜铟镓硒和铜锌锡硫薄膜太阳电池的缓冲层.     

化学复合镀制备Ni-P-SiC包覆立方氮化硼的机理研究

采用化学复合镀方法,制备了N-P-SiC包覆cBN磨料,通过SEM、EDX和XRD方法对制备的磨料进行了表征.分析了复合镀层的表面形貌、元素组成和物相结构,研究了复合镀层的沉积机理与胞状物的生长过程.SiC微粒与镀层的结合方式可能有三种,只有SiC微粒在镀液中完全被活化,才有可能被Ni-P合金牢固包覆,不至于被流动的镀液冲刷下来.     

添加剂对DMH体系电沉积金的影响

在以5,5'-二甲基已内酰脲(DMH)为配位剂的镀液体系中研究了添加剂 C4H6O2、C7H4NNaO3S 和 C12H25 SO4 Na对金电沉积工艺和电结晶过程的影响。阴极极化曲线测试中,金电沉积的最佳电势区间是-0.60~-1.2 V,添加剂浓度在研究的范围内对阴极极化电势的影响较小。循环伏安曲线结果表明,反应界面上添加剂的吸附能够影响成核生长超电势,对金还原过程表现出抑制作用。电化学阻抗谱研究表明,镀液中加入添加剂后,电荷转移过程变得更加困难。 SEM观察表明,添加剂改善了镀层质量,晶粒变得细致、均匀。 XRD分析证实,两种镀液体系中获得的镀金层都沿着Au(111)和(220)晶面择优生长。     

pH值对电沉积PbS薄膜结构和性能的影响

采用阴极恒电压法在ITO导电玻璃表面沉积了PbS薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对薄膜的结构和光学性能进行了表征,研究了沉积液pH值对薄膜的相组成、显微形貌以及光学性质的影响.结果表明:在U=3 V,pH=2.4,沉积时间为20 min,加入EDTA作络合剂的情况下,可制备出沿(111)和(200)晶面取向生长的立方相PbS薄膜.薄膜均匀而致密,随pH值增加,薄膜的压应力及禁带宽度呈现先减小后增大的变化趋势.所制备的微晶PbS薄膜的禁带宽度约为0.38～0.39 eV.     

电沉积法制备Bi2S3薄膜研究

采用阴极恒电压法在ITO导电玻璃表面沉积了Bi2S3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)对制备的薄膜进行了表征.研究了pH值、沉积时间、沉积液浓度等工艺因素对薄膜的影响.结果表明:电沉积制备Bi2S3薄膜的过程中,合适的Bi3+与S2O32-的浓度水平是至关重要的;在电沉积溶液pH=6.5,沉积时间为20 min,沉积电压为1 V,加入柠檬酸三钠作络合剂的情况下,得到沿(240)晶面生长良好的Bi2S3薄膜,薄膜组成均匀致密;增加沉积溶液pH值,薄膜的结晶程度逐渐提高,红外透过比提高.     

超声辅助脉冲电沉积Ni-TiN复合镀层制备工艺研究

采用超声辅助脉冲电沉积方法在45#钢表面制备NI-TiN复合镀层..利用X射线衍射仪(XRD)对复合镀层的物相组成进行检测分析,并利用原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)对Ni-TiN复合镀层的立体表面形貌及晶粒的分布进行观察分析.结果表明:当超声波功率为300 W时,所制备的Ni-TiN纳米复合镀层衍射峰强度最高,且含有Ni、TiN两相,Ni晶粒得到显著细化,TiN纳米颗粒分布较为均匀,无显著团聚现象发生.     

前驱液pH值对2ZnO·2.2B2O3·3H2O∶Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用水热法,通过氨水调节前驱液的pH值,制备了一系列2ZnO.2.2B2O3.3H2O∶Eu3+样品。对所制备的样品进行X射线衍射和荧光光谱分析。研究结果表明:前驱液的pH值影响2ZnO.2.2B2O3.3H2O的结晶程度,在中性条件下制备的样品结晶度最好。当前驱液的pH=5.7时,激发光谱中的Eu-O电荷迁移带的峰位波长最大(262 nm),这可能是由于在此条件下合成的样品中Eu-O键长最长。发射光谱表明:当前驱液的pH>5.7时,Eu3+的发射光谱中的红橙比(I614/I589)随pH值的增大而增大,且当前驱液的pH值在5.7～6.9区间,红橙比(I614/I589)随pH值的增大的速率要比pH值在6.9～9.3之间增加的速率要快。另外,随着pH值的增大,样品的发光强度呈先增大后减小的变化趋势。当前驱溶液pH=8.1时,样品的发光强度最大。     

不同溶剂对合成堇青石粉体结晶性能的影响

以硝酸镁、硝酸铝、正硅酸乙酯作为原料,通过液相法合成堇青石粉体,研究不同溶剂以及体系pH值对合成堇青石粉体结晶性能的影响.利用DTA-TGA、XRD测试手段对粉体进行表征,结果表明:以水为溶剂,体系pH=4时,在1000 ℃时,衍射图谱相对比较平滑,开始生成μ-堇青石以及尖晶石,在1200 ℃,μ-堇青石及尖晶石的衍射峰强度开始降低,开始有α-堇青石生成,在1250 ℃,μ-堇青石的峰基本消失不见,而α-堇青石的峰强度升高,在1350 ℃时,α-堇青石相增多,几乎全部转化为α-堇青石.     

沉积温度对硬质合金表面MPCVD法制备SiC过渡层的影响

采用MPCVD法,以氢气和四甲基硅烷为先驱气体,YG6硬质合金刀片为基体材料,在不同沉积温度下制备了SiC涂层;并选用致密连续且附着性能优良的SiC涂层作为过渡层制备金刚石涂层.使用场发射扫描电镜、能谱仪和掠X射线衍射仪对SiC涂层和金刚石涂层的形貌和组成进行了分析,并对SiC涂层和金刚石涂层的附着力进行测试.结果表明,随着沉积温度升高,SiC涂层先由团聚在一起的β-SiC微晶相先转变为颗粒状和片状β-SiC,进而转变为团聚在一起的非晶态的SiC晶须;SiC涂层的厚度呈递增、致密度呈现先增强后减弱、表面粗糙度整体呈现先减小后增大、附着力呈先升高后降低的趋势.沉积温度为800℃时制备的片状SiC涂层与硬质合金基体有着良好的结合强度,将其作为过渡层时,能够在硬质合金表面制备出均匀、连续、致密的且附着力良好的金刚石涂层.     

基于BP神经网络模型的Ni-TiN镀层耐磨性预测研究

采用超声电沉积方法,在C470型压缩机阀片表面制备Ni-TiN镀层.利用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验机研究Ni-TiN镀层表面形貌、组织结构及耐磨性,并采用BP神经网络模型预测Ni-TiN镀层的磨损量.结果表明,BP神经网络模型的最佳结构组成为3×9×l,其预测值与实验值的拟合度R=0.99938,相对误差最大值与最小值分别为1.67;和0.63;.当TiN粒子浓度为8 g/L、超声波功率180 W、电流密度4 A/dm2时,Ni-TiN镀层表面犁沟较浅,磨损量较小.Ni-TiN镀层中存在Ni和TiN相,镍的衍射峰分别位于44.82°、52.22°和76.78°,TiN的衍射峰分别位于38.48°、42.82°和66.54°.     

铼元素在镍基晶体中的高温机械性能研究

添加高铼酸钾于化学镍镀液中,得到光滑、致密的Ni-P-Re镀层,采用SEM、XRD、EDS等检测分析.结果表明,热处理后其仍为非晶态结构,其在600℃才完全晶化.镀层的氧化增重明显降低,微动摩擦系数整体小于普通的Ni-P镀层摩擦系数,体现了较好的高温抗氧化能力和抗微动磨损能力,有利于其在高温环境下,保持较好的机械性能.