由于具有良好的耐腐蝕、耐磨損及抗高溫氧化等性能,復(fù)合電沉積技術(shù)制備的三元鎳基復(fù)合沉積層被廣泛探索與研究。三元鎳基復(fù)合沉積層的組織結(jié)構(gòu)對(duì)其性能表現(xiàn)有決定性的影響。因此,研究三元鎳基復(fù)合沉積層組織結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律及其對(duì)性能的影響具有重要的科研意義。本文利用復(fù)合電沉積技術(shù),把微米Al/Ti顆粒共沉積到鎳沉積層中,制備了Ni—xAl—yTi三元復(fù)合沉積層,研究了電沉積參數(shù)、Al/Ti混合顆粒濃度及Al/Ti顆粒比例對(duì)三元復(fù)合沉積層組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力及性能表現(xiàn)的影響。利用X射線衍射（XRD）分析技術(shù),對(duì)Ni—x Al—yTi復(fù)合沉積層的組織結(jié)構(gòu)與內(nèi)應(yīng)力的形成機(jī)制與變化機(jī)制進(jìn)行了研究。利用Rietveld全譜擬合分析方法,研究了電沉積工藝對(duì)Ni—x Al—yTi復(fù)合沉積層晶粒大小與織構(gòu)的影響。運(yùn)用透射電子顯微鏡（TEM）與XRD實(shí)測(cè)極圖驗(yàn)證了Rietveld全譜擬合方法的準(zhǔn)確性。隨著電流密度的降低、Al/Ti混合顆粒濃度的升高及Al/Ti顆粒比例的降低,Ni—xAl—yTi復(fù)合沉積層的晶粒尺寸減小,[200]絲織構(gòu)逐漸消失。Al/Ti顆粒的加入對(duì)Ni—xAl—yTi復(fù)合沉積層組織結(jié)構(gòu)的演變起到了決定性... 

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瓦特溶液pH及電流密度對(duì)鎳沉積層絲織構(gòu)的影響

11層外層體積收縮程度變大，從而導(dǎo)致金屬沉積層較強(qiáng)的正應(yīng)力。圖1-2 晶體聚集理論示意圖Fig. 1-2 Principle of crystallite aggregation theory（4）氫理論在Watts溶液中電沉積制備鎳沉積層時(shí)，陰極處會(huì)有H與H2的產(chǎn)生。這些H與H2可以擴(kuò)散至鎳沉積層之中引起晶格膨脹，從而使得鎳沉積層中產(chǎn)生負(fù)應(yīng)力。氫理論認(rèn)為，沉積層中的氫可以與金屬反應(yīng)形成氫化物。如果某處的氫化物發(fā)生分解，就會(huì)使氫脫離，造成該分解處的體積縮小，而其它部位的含氫量被增加產(chǎn)生體積膨脹，從而引起沉積層氫化物分解處的正應(yīng)力[99]。Gul等[34]研究了Ni—Al2O3復(fù)合沉積層的內(nèi)應(yīng)力狀況。研究發(fā)現(xiàn)，增加溶液中有機(jī)表面活性劑可以減小Al2O3顆粒與鎳基晶粒間的相互作用，從而降低復(fù)合沉積層的內(nèi)應(yīng)力。另外，有機(jī)表面活性劑可以促進(jìn)C元素在鎳基晶粒內(nèi)的吸附

上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章 緒論12圖1-3 鎳沉積層厚度對(duì)高電流密度(a)[102]及低電流密度(b)[103]下沉積層內(nèi)應(yīng)力的影響Fig. 1-3 Influences of thickness on stress of Ni coatings electrodeposited at high (a)[102]and low (b)[103]current density電沉積條件對(duì)鎳基復(fù)合沉積層內(nèi)應(yīng)力的影響，根本上是沉積條件決定組織結(jié)構(gòu)，組織結(jié)構(gòu)決定內(nèi)應(yīng)力的結(jié)果。Erler等[104]制備了納米Al2O3及納米TiO2顆粒強(qiáng)化的鎳基復(fù)合沉積層，并研究了其內(nèi)應(yīng)力的分布狀況。研究發(fā)現(xiàn)，電流密度對(duì)純鎳沉積層的內(nèi)應(yīng)力大小有明顯影響。少量Al2O3顆粒的添加沒(méi)有引起內(nèi)應(yīng)力的強(qiáng)烈變化，而更多Al2O3顆粒的添加引起了Ni—Al2O3復(fù)合沉積層內(nèi)應(yīng)力的減小。然而，少量的TiO2顆粒的添加卻可以大幅度降低Ni—TiO2復(fù)合沉積層的內(nèi)應(yīng)力。其認(rèn)為這主要是由于兩種顆粒對(duì)鎳沉積層的結(jié)晶機(jī)制與織構(gòu)產(chǎn)生影響造成的。Hoffman等[105]提出了晶粒團(tuán)聚思想，認(rèn)為晶粒在生長(zhǎng)過(guò)程中，通過(guò)粗化的方式來(lái)降低晶粒表面自由能。但在晶粒生長(zhǎng)過(guò)程中，由于基體的限制，導(dǎo)致沉積層產(chǎn)生正應(yīng)力，且沉積層內(nèi)應(yīng)力隨著晶粒尺寸減小而增大�？棙�(gòu)對(duì)沉積層內(nèi)應(yīng)力也有一定的影響。鎳(111)晶面高的楊氏模量及大的應(yīng)變能，都將導(dǎo)致(111)織構(gòu)的沉積層內(nèi)應(yīng)力大于(200)織構(gòu)的沉積層[106, 107]。相比純金屬沉積層

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]S32205雙相不銹鋼噴丸強(qiáng)化及其組織結(jié)構(gòu)XRD研究[D]. 馮強(qiáng).上海交通大學(xué) 2014
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[4]電沉積銅薄膜中織構(gòu)與內(nèi)應(yīng)力的研究[D]. 洪波.上海交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3093214