论文部分内容阅读
随着材料科学不断的发展,纳米颗粒的性能得到不断提升,通过化学复合镀的方法,能够有效的将纳米颗粒掺杂入镀层之中,通过这种方法制备的镀层在硬度、耐腐蚀性、结合强度等都得到进一步提升,但是效果都不显著,这是由于纳米颗粒在镀层中分散状态不佳导致的,通常采用物理机械分散或者化学分散剂提升纳米颗粒分散度,本文通过溶胶凝胶法制备Ni-P-SiO2纳米复合镀层,对纳米颗粒分散,提高镀层性能具有重要的现实意义。本文通过研究Ni-P-SiO2化学复合镀工艺来改善复合镀层的性能。采用溶胶-凝胶法来制备纳米SiO2溶胶,通过使用不同工艺手段,制备分散良好,粒径适中的溶胶并应用到化学复合镀液中,改善纳米SiO2颗粒在镀层中的分散及结合程度,同时通过SEM,显微硬度计,腐蚀电位计,接触角测量仪,对涂层中的分散度和结合强度,复合涂层的表面形貌,微观结构,硬度,耐腐蚀性和疏水性进行了研究。进行分析并与Ni-P涂层的性能进行比较。通过实验,得出以下结论:1.将溶胶反应物配比设置为正硅酸四乙酯(TEOS)浓度为3%,氨水添加量为每百毫升中2mL,反应温度设置为30℃的时候,通过溶胶—凝胶法制备的纳米SiO2溶胶呈现出较好的稳定性,特征为透明同时伴有蓝光。根据这种条件制备得到的纳米SiO2溶胶,它的平均粒径是45.88nm,它的分散指数(PDI)数值是0.096,纳米颗粒整体表现为单峰分布,纳米SiO2粒径分布较窄,整体分散均匀。2.将制备所得的分散性最良好的纳米溶胶通过一定配比添加入普通Ni-P镀液之中,用来制作Ni-P-SiO2复合化学镀层。通过对镀层表面的微观结构、元素组分和一系列物理化学性能进行比较分析,可以得出结论:当SiO2溶胶加入量为10ml/L时,分散比较均匀,纳米颗粒与镀层结合良好。3.通过溶胶—凝胶法制备复合镀液,纳米粒子与镀层结合,均匀分布在其内部和表面。和普通Ni-P镀层相比较,Ni-P-SiO2纳米复合镀层的硬度有所提升,纳米压痕仪测得硬度达到17147.332MPa,同时,在镀态情况下,摩擦系数cof平均值为0.6,接触角相比于普通Ni-P镀层提升35°,由此,硬度、耐磨性和疏水性都有所提高。将Ni-P-SiO2纳米复合镀层以及普通Ni-P镀层同时放置于3.5%NaCl溶液的环境中。测试他们两者的极化曲线,能够得到结论:和普通Ni-P镀层相比,Ni-P-SiO2纳米复合镀层的耐腐蚀性得到改善。