基于BP神经网络的Ni-Si3N4复合镀层工艺-性能模型预测

在正交试验的基础上,运用BP神经网络优化脉冲电沉积工艺制备高颗粒含量的Ni-Si3 N4复合镀层;并对Ni-Si3N4复合镀层的微观结构以及高温抗氧化性能进行了表征分析.结果表明,运用BP神经网络优化的最佳工艺条件:颗粒悬浮量为40 g/L,镀液温度为45℃,转速为300 r/min,占空比为60;;该模型所得预测值与试验值曲线吻合较好,其相对误差较小,最大误差不超过3;,相关系数为0.99932.采用该优化工艺制备的Ni-Si3N4复合镀层中Si3N4微粒弥散分布于Ni基质层内部,镀层与基体之间无孔隙、裂纹等缺陷,具有优异的高温抗氧化性能.     

化学镀法制备陶瓷-金属复合结合剂的工艺研究

采用化学镀镍包覆陶瓷结合剂粉体的方法制备陶瓷-金属复合结合剂.确定了制备陶瓷-金属复合结合剂的镀液成分及镀覆温度等工艺参数;并用强度测试仪、EDS、SEM等仪器,对其强度等性能以及微观形貌和结构进行表征.结果表明:当镀液温度为60℃,硫酸镍含量为35 g/L,次磷酸钠浓度达到25 g/L时,结合剂增重率最大,增重30;.烧结后结合剂抗弯强度和抗冲击强度也最大,分别比未镀覆的陶瓷结合剂提高76.57;和58.43;;通过形貌观察,发现陶瓷-金属复合结合剂中陶瓷相与金属相的润湿性和结合力良好,镀层金属沿陶瓷晶界均匀分布,陶瓷相和金属相在陶瓷复合结合剂中构成三维网络结构,相互镶嵌交错.     

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.     

金刚石表面化学镀铜的研究

为了改善金刚石与金属基体的润湿性,利用化学镀的方法在金刚石粉体表面成功的进行了镀铜,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究了pH值及添加剂对镀层的组织、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,没有反应发生;pH值在10.5～12.5时,镀速随pH值的增大而增大,XRD图谱中开始有铜的衍射峰出现,且衍射峰随pH值的增大而增强;pH值大于12.5时,镀速开始随pH值增大而下降,衍射峰开始随pH值增大而减弱.当pH值为11时,金刚石基体有裸漏现象,镀层较薄;pH值为12时,镀层表面较为致密、结合较好、有一定厚度且包覆严实;pH值为13时,镀层开始变得粗糙,有卷边、起皮及脱落现象.当向镀液中分别添加适量的亚铁氰化钾及二联吡啶时,能够提高镀液的稳定性,两种添加剂对铜的化学沉积都有阻化作用,降低铜的沉积速率,使镀层光亮致密.     

立方氮化硼表面刺状物的生长及机理研究

采用复合镀方法,以100/120目粒度的立方氮化硼(cBN)为基体,在镀液中添加工业用惰性粉体碳化物M进行电镀复合镀,获得表面长有刺状物的cBN产品,对镀覆后的产品进行SEM和TG-DTA表征.结果表明,复合镀后,cBN不但棱角及凸凹面长有镍刺,而且原来的平面镀层上长有瘤状物,粗糙度大大增加,镀覆后的cBN在464℃以下较原生料具有更好的热稳定性,在树脂基磨具中将会有更好的使用温度.还研究了在复合电镀Ni-M过程中M添加量对镀层形貌的影响,探讨了刺状产物的生长机理.     

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.     

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;.     

玻璃结合球形空心堆积SiC磨料的制备与性能

以R2O-ZnO-Al2O3-SiO2-B2O3体系玻璃为粘结剂,空心玻璃微珠为载体,240#SiC为磨料,稀释水玻璃为润湿粘结剂,采用滚球法制备了球形空心堆积SiC磨料.研究了粘结剂性质、润湿粘结剂用量和玻璃质粘结剂含量等对堆积磨料制备、形貌和结构的影响,并考察了用其制备的砂带的磨削性能.结果表明:玻璃质粘结剂量为5wt;,750℃温度下烧结,粘结剂产生的液相能对SiC磨料进行包裹和产生较强的粘结力.润湿粘结剂量为242 mL/kg干物料时,堆积磨料粒径在1.0～1.4 mm范围内成球率达到最大值为95;.空心球堆积SiC磨料砂带240#最大磨削比为71∶1,标准材料切除率ZW为0.89 mm3/mm·s.     

固结磨料研磨SiC晶片亚表面损伤截面显微检测技术

本文对采用截面显微检测法检测SiC晶片亚表面损伤时样品的制备、腐蚀液配方及腐蚀环境进行了系统地研究,并重点分析了固结磨料研磨SiC晶片(0001) Si面和(0001)C面亚表面损伤的深度及微裂纹构型.结果表明,采用腐蚀液配方为KOH:K2CO3 =20 g∶1 g,在420℃下腐蚀3min时亚表面损伤观测效果较好.在研磨压力为2 psi、金刚石磨粒粒径14 μm时,固结磨料研磨SiC晶片的亚表面损伤层深度约为2.6 μn,亚表面微裂纹构型有垂线状、斜线状、钩状、叉状、树枝状、人字状以及横线状.在相同的加工条件下,SiC晶片的(0001) Si面和(0001)C面的损伤深度基本相同.     

化学镀法制备Fe包覆Al复合粉末

以次亚磷酸钠为还原剂,通过化学镀的方法制取了铁包覆铝的复合粉末,研究了络合剂、pH值、镀覆温度和镀覆时间对包覆效果的影响,采用XRD和SEM对复合粒子的表面形貌和物相结构进行了分析.结果表明铝粉表面包覆的铁层呈团粒状,优化的工艺参数为硫酸亚铁初始质量浓度:8 g/L,次亚磷酸钠质量浓度:30～40 g/L,酒石酸钾钠:16 g/L,柠檬酸:6 g/L,pH值:9.5,镀液温度:78℃,镀覆时间:40 min.