本文關(guān)鍵詞：Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 電沉積 聚四氟乙烯 Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層 耐腐蝕 摩擦系數(shù) 工藝

【摘要】：鎳鐵合金涂層憑借其良好的耐蝕性、耐磨性及可焊性,近些年已被廣泛應(yīng)用于化工、計(jì)算機(jī)、紡織、航空、汽車等領(lǐng)域。然而,鎳鐵合金涂層摩擦系數(shù)較大,大大限制了在機(jī)械類產(chǎn)品上的應(yīng)用。聚四氟乙烯是由四氟乙烯單體聚合而成,性能穩(wěn)定,除了具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能外,還具有很好的耐熱、耐寒以及非常小的摩擦系數(shù)。為了進(jìn)一步改善Ni-Fe涂層的性能,在保持原有良好性能的基礎(chǔ)上,減小摩擦系數(shù)。本文通過在Ni-Fe基兩種基質(zhì)金屬中添加納米級PTFE顆粒制備復(fù)合涂層。試通過這種方法,制備出具有良好綜合性能的復(fù)合材料。本文使用電沉積技術(shù),在多組不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成了Ni-Fe、Ni-Fe-PTFE兩種涂層的制備。并對不同條件下制備的涂層進(jìn)行電化學(xué)工作站耐蝕性研究、場發(fā)射表面形貌及組成元素分析、摩擦磨損試驗(yàn)、顯微硬度測試、能譜分析等。研究鍍液溫度、陰極電流密度、攪拌方式、PH值、PTFE顆粒的加入量對涂層性能的影響。性能分析表明:Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層較Ni-Fe涂層表面均勻、光亮、平整,組織均勻致密;復(fù)合涂層的摩擦系數(shù)大大減小,僅為鎳鐵涂層的65%左右;但由于PTFE質(zhì)軟,進(jìn)入到涂層中后,使復(fù)合涂層較鎳鐵涂層硬度小,同時(shí)磨損量有所增加;采用電化學(xué)實(shí)驗(yàn)對復(fù)合涂層的耐蝕性進(jìn)行探究,測得兩種涂層的阻抗分別為482??cm和17202??cm,加入PTFE的復(fù)合涂層阻抗值相對于Ni-Fe合金涂層提高了約30倍,說明Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層在3.5%NaCl溶液中有著良好的耐腐蝕性能。不同參數(shù)下的涂層性能說明:PTFE添加量是影響Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層性能最主要的因素;攪拌方法及攪拌速度直接影響PTFE在鍍液中的分散度;在一定范圍內(nèi),鍍液溫度,電流密度及鍍液PH值對涂層影響較明顯。綜合復(fù)合涂層表面形貌、力學(xué)性能及耐蝕性等,得出復(fù)合涂層理想電鍍工藝:PTFE添加量為9g/L、電流密度為4.0A/dm2、溫度為50.0℃、PH=4、攪拌方式為:機(jī)械+超聲波攪拌、機(jī)械攪拌速度為150r/min、超聲波攪拌頻率為60Hz/min。
【關(guān)鍵詞】：電沉積 聚四氟乙烯 Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層 耐腐蝕 摩擦系數(shù) 工藝
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 電沉積復(fù)合涂層的概述8-11
• 1.1.1 電沉積復(fù)合涂層的發(fā)展8
• 1.1.2 電沉積復(fù)合涂層的制備8-10
• 1.1.3 電沉積復(fù)合涂層的影響因素10-11
• 1.2 電沉積鎳鐵合金概述11-13
• 1.2.1 電沉積鎳鐵合金技術(shù)11-12
• 1.2.2 電沉積鎳鐵合金性質(zhì)12-13
• 1.2.3 電沉積鎳鐵合金應(yīng)用13
• 1.3 聚四氟乙烯（PTFE）概述13-17
• 1.3.1 聚四氟乙烯（PTFE）的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)13-14
• 1.3.2 聚四氟乙烯（PTFE）的性質(zhì)14-15
• 1.3.3 聚四氟乙烯（PTFE）的應(yīng)用15-17
• 1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容17-19
• 1.4.1 本課題的研究意義17-18
• 1.4.2 本課題的研究內(nèi)容18-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法及過程19-34
• 2.1 電沉積技術(shù)19-24
• 2.1.1 電沉積基本原理19-20
• 2.1.2 鍍液中各成分的作用20-22
• 2.1.3 涂層的形成22
• 2.1.4 主要工藝參數(shù)22-24
• 2.2 制備方法及工藝24-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備24
• 2.2.2 鍍液配方研制24-25
• 2.2.3 鍍液配制25-27
• 2.2.4 鍍前預(yù)處理27-28
• 2.2.5 復(fù)合涂層制備28-29
• 2.3 PTFE微粒的分散29-30
• 2.3.1 微粒在鍍液中的性質(zhì)29
• 2.3.2 分散方法的選擇29-30
• 2.3.3 分散效果的評價(jià)30
• 2.4 實(shí)驗(yàn)檢測30-34
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器30-31
• 2.4.2 復(fù)合涂層性能表征31-34
• 第三章 Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層實(shí)驗(yàn)工藝研究34-52
• 3.1 PTFE微粒在鍍液中的分散34-36
• 3.1.1 攪拌對PTFE分散均勻性的影響34-35
• 3.1.2 攪拌方式對PTFE分散穩(wěn)定性的影響35-36
• 3.2 復(fù)合電鍍影響因素的分析36-51
• 3.2.1 陰極電流密度對電沉積的影晌36-38
• 3.2.2 鍍液溫度對電沉積的影響38-41
• 3.2.3 鍍液PH值對電沉積的影響41-43
• 3.2.4 攪拌對電沉積的影響43-47
• 3.2.5 PTFE加入量對電沉積的影響47-51
• 3.3 小結(jié)51-52
• 第四章 Ni-Fe-PTFE復(fù)合涂層組織及性能表征52-65
• 4.1 涂層的光亮度52
• 4.2 涂層元素組成(EDS)52-54
• 4.3 涂層X射線衍射分析(XRD)54-55
• 4.4 涂層的表面形貌55-57
• 4.5 涂層的顯微硬度57-59
• 4.6 涂層耐磨性研究59-60
• 4.7 涂層減摩性研究60-62
• 4.8 涂層腐蝕電化學(xué)行為62-65
• 4.8.1 Tafel曲線62-63
• 4.8.2 阻抗譜分析（EIS）63-65
• 第五章 結(jié)論65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡介71
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;多元復(fù)合涂層研制成功獲國家專利[J];稀土信息;2010年05期

2 潔茹;;中標(biāo)制造笫一條國產(chǎn)化多功能復(fù)合涂層織物生產(chǎn)線[J];技術(shù)經(jīng)濟(jì)信息;1990年02期

3 國文;植入物用生物活性復(fù)合涂層[J];金屬功能材料;2000年06期

4 劉志霞;鋅-鋁長效防腐復(fù)合涂層的應(yīng)用[J];水利水電快報(bào);2000年13期

5 董秀中,陸善平,吳慶,代柄權(quán),郭義,許先忠,朱仲為;柔性耐磨復(fù)合涂層的研制[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2000年01期

6 蔣馳,張鵬程,肖云峰,稅毅,王述剛,劉春榮;鋁表面鉭/鏑/鉛復(fù)合涂層組織結(jié)構(gòu)的研究[J];材料保護(hù);2001年01期

7 李亞東,劉敬肖,唐乃嶺,王樹傳;鎳鈦合金表面含殼聚糖的鈣磷復(fù)合涂層的仿生合成[J];大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2004年04期

8 劉先雄;續(xù)斌;;耐高溫復(fù)合涂層材料實(shí)例配方分析[J];甘肅冶金;2006年01期

9 宋浩杰;張招柱;羅狀子;;聚四氟蠟粘結(jié)復(fù)合涂層的摩擦磨損性能研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

10 王峰;王樹奇;崔向紅;陳康敏;金華軍;楊永濤;;鑄鋼表面耐熱復(fù)合涂層的制備[J];鑄造技術(shù);2007年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許堅(jiān)勇;;復(fù)合涂層的技術(shù)應(yīng)用[A];防腐蝕工程技術(shù)交流會暨防腐蝕及節(jié)能新材料普及講座論文集[C];2008年

2 趙洪超;徐曦;王旭利;;復(fù)合涂層長期儲存壽命研究[A];中國工程物理研究院第七屆電子技術(shù)青年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

3 蔣馳;周晉林;賴新春;肖云峰;稅毅;王術(shù)剛;;鉭/鎢/錫復(fù)合涂層噴涂工藝應(yīng)用[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2002）[C];2002年

4 程銀健;陳九磅;王平;;高溫耐磨復(fù)合涂層的制備與磨損性能研究[A];2011年安徽省科協(xié)年會——機(jī)械工程分年會論文集[C];2011年

5 陸企亭;黃茂松;史以洪;;新一代水輪機(jī)抗磨蝕復(fù)合涂層的研制[A];水輪機(jī)抗磨蝕技術(shù)研討會論文集[C];2006年

6 劉燕;任露泉;于思榮;苑東生;;仿生非光滑納米復(fù)合涂層的潤濕性研究[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2006年

7 王福恒;;復(fù)合涂層重防護(hù)技術(shù)研究[A];電子產(chǎn)品防護(hù)技術(shù)研討會論文集[C];1996年

8 謝志雄;董仕節(jié);;點(diǎn)焊電極表面電火花沉積復(fù)合涂層的組織和性能[A];湖北省第十屆熱處理年會論文集[C];2006年

9 雷廷權(quán);歐陽家虎;耿林;裴宇滔;郭立新;李強(qiáng);;激光熔覆復(fù)合涂層組織的形成與控制[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

10 陳永雄;魏世丞;劉燕;白金元;梁秀兵;徐濱士;;電弧噴涂抗熱腐蝕/海水腐蝕雙層復(fù)合涂層的制備及其組織分析[A];第七屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集（二）[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 姚耀;納米復(fù)合涂層新技術(shù)為飛機(jī)護(hù)航[N];中國化工報(bào);2010年

2 劉小革;我國核聚變裝置壁處理再創(chuàng)新技術(shù)[N];四川科技報(bào);2000年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉延輝;Ti6A14V鈦合金表面激光熔覆鎳基復(fù)合涂層及增強(qiáng)機(jī)理研究[D];華東理工大學(xué);2015年

2 張偉鋼;復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)與紅外波段特性、兼容性及光譜選擇性研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 嚴(yán)雅靜;金屬鈦表面TiO_2納米管磷灰石復(fù)合涂層的制備與生物活性研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 黃勇;鈦基磷酸鈣復(fù)合涂層的制備及其生物活性評價(jià)[D];電子科技大學(xué);2014年

5 朱琳;磁控共濺射制備農(nóng)機(jī)觸土部件材料表面耐磨復(fù)合涂層研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 王永東;氬弧熔敷原位自生顆粒增強(qiáng)鎳基復(fù)合涂層研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

7 徐德生;仿生非光滑耐磨復(fù)合涂層的研究[D];吉林大學(xué);2004年

8 周加貝;可載藥生物高分子/磷酸鈣多孔復(fù)合涂層的制備、表征及生物學(xué)評價(jià)[D];浙江大學(xué);2012年

9 顧盛挺;激光熔覆顆粒增強(qiáng)復(fù)合涂層的力學(xué)性能及損傷破壞機(jī)理研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

10 王英波;鈦基羥基磷灰石復(fù)合涂層的研究[D];西南交通大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李英;微納多級結(jié)構(gòu)鉭復(fù)合涂層的制備及生物性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 歐陽卓;GH4169合金等離子噴涂(MoSi_2-CoNiCrAlY)復(fù)合涂層及其高溫氧化性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 秦麗紅;鈣磷/殼聚糖復(fù)合涂層表面BSA的吸附動力學(xué)研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

4 李闖;激光表面合金化TiAl_3增強(qiáng)鋁基復(fù)合涂層研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

5 黃鵬;新型厚鎢復(fù)合涂層的制備工藝與性能研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 王攀;TC4合金表面TiO_2/HA復(fù)合涂層的制備工藝與性能研究[D];長安大學(xué);2015年

7 張丙明;碳化纖維抗靜電復(fù)合涂層的制備及性能研究[D];山東大學(xué);2015年

8 耿振;氮弧熔覆TiN-TiB_2/Fe基復(fù)合涂層組織與耐磨性研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 王祥;等離子噴涂鎳基復(fù)合涂層的微觀結(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)行為研究[D];重慶理工大學(xué);2015年

10 張毅;鎂合金表面梯度降解生物涂層制備及性能表征[D];重慶理工大學(xué);2015年

，

本文編號：1069012