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题目:Ni-P-SiC-PTFE复合镀层电沉积工艺及性能

关键词:Ni-P,非晶态,SiC,PTFE,硬度,耐磨性

  摘要

本文采用电沉积方法在Ni-P镀层中复合SiC和PTFE粒子,为石油工业使用的往复泵提供了耐磨性能优良的Ni-P-SiC-PTFE复合镀层。 本文优选了镀液配方,研究了各组分的作用。研究了温度、pH值、电流密度对镀速和镀层磷含量的影响,确定了它们的最佳工艺参数,实验表明:pH值控制在2.5~3,温度控制在65~75℃,阴极电流密度控制在3~8 A/dm2,可获得质量良好的镀层。研究了镀液中颗粒添加量对镀层中颗粒含量及镀层性能的影响,确定了多元复合镀液中SiC和PTFE两种颗粒的最佳添加量。 运用XRD、SEM、显微硬度检测,磨损量等测量手段分析了复合镀层的表面形貌、组织结构、显微硬度、耐磨性等,此外,还考察了热处理对镀层组织结构和性能的影响,将多元化学复合镀层Ni-P-SiC-PTFE与Ni-P合金镀层、Ni-P-SiC复合镀层、Ni-P-PTFE复合镀层的硬度和耐磨性进行了对比。结果表明,当镀液SiC颗粒达30g/L时,经过400℃,1h热处理后复合镀层硬度达到最高1180Hv,磨损失重为0.9g/cm2,Ni-P-SiC复合镀层耐磨性为Ni-P镀层的3倍;在此镀液中加入5ml/L PTFE可进一步提高镀层耐磨性,磨损失重为0.7g/cm2,但其硬度有所下降,热处理后复合镀层没有产生裂纹,最终所获得的Ni-P-SiC-PTFE复合镀层的耐磨性为Ni-P镀层的3.8倍。 同时,本文对工业生产进行了初步分析。