本文關(guān)鍵詞：Ni-P-GO化學(xué)復(fù)合沉積層的制備及性能研究

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【摘要】：化學(xué)復(fù)合鍍是在原始的化學(xué)鍍基礎(chǔ)上加入粒子的鍍層。化學(xué)復(fù)合鍍利用粒子特性,如高硬度,自潤(rùn)滑性,高穩(wěn)定性,來(lái)提高復(fù)合鍍層的耐磨性、耐蝕性等性能。石墨烯具有穩(wěn)定的二維結(jié)構(gòu),被稱為世界上最堅(jiān)硬的材料,擁有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),所以本文將氧化石墨烯作為第三相粒子添加到化學(xué)鍍液中制備Ni-P-GO復(fù)合沉積層,系統(tǒng)的研究了復(fù)合鍍層的組織結(jié)構(gòu)及耐磨性、耐蝕性。本文采用Hummers法自制氧化石墨烯,并對(duì)其進(jìn)行TEM、AFM、FTIR、Raman、XRD表征。通過(guò)AFM表征,發(fā)現(xiàn)自制的氧化石墨烯厚度約為5nm。紅外表征顯示氧化石墨烯具有羥基、羧基等官能團(tuán),這些官能團(tuán)有助于氧化石墨烯溶于水中,避免團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生。本實(shí)驗(yàn)將氧化石墨烯加入到化學(xué)鍍液中,以機(jī)械攪拌制備鎳磷氧化石墨烯化學(xué)復(fù)合鍍層。并利用SEM、EDS、XRD、力學(xué)測(cè)試儀、電化學(xué)工作站對(duì)鍍層的組織結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行表征。本論文通過(guò)XPS中碳含量的變化,初步確定氧化石墨烯已經(jīng)進(jìn)入鍍層之中。對(duì)腐蝕后的鍍層進(jìn)行拉曼測(cè)試,通過(guò)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)腐蝕后的鍍層呈現(xiàn)和石墨烯相似的曲線,表明氧化石墨烯進(jìn)入鍍層的過(guò)程中被還原劑還原成為石墨烯。但是由于反應(yīng)不完全,石墨烯存在一定的結(jié)構(gòu)缺陷。經(jīng)過(guò)XRD測(cè)試表明,Ni-P-GO復(fù)合沉積層的組織結(jié)構(gòu)為非晶結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)200℃熱處理后,鍍層呈現(xiàn)出向晶體轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。熱處理400℃后,鍍層析出Ni3P和Ni相,轉(zhuǎn)變?yōu)榫w結(jié)構(gòu)。熱處理600℃,晶體析出更加明顯。鍍層的組織結(jié)構(gòu)在熱處理后發(fā)生改變,為性能的提升打下了基礎(chǔ)。利用力學(xué)測(cè)試儀測(cè)試鍍層的摩擦磨損性能。復(fù)合鍍層的摩擦系數(shù)明顯低于化學(xué)鍍層,摩擦系數(shù)與氧化石墨烯的添加量也有一定的關(guān)系。當(dāng)氧化石墨烯的添加量達(dá)到40 mg/L時(shí),摩擦系數(shù)最低。更高的添加量反而使摩擦系數(shù)升高,這是因?yàn)檫^(guò)多的GO團(tuán)聚在一起,致使摩擦性能的下降,這和顯微硬度的測(cè)試結(jié)果相似。對(duì)鍍層腐蝕性能的測(cè)試采用Tafel曲線和交流阻抗法。兩種測(cè)試方法均證明復(fù)合涂層的耐蝕性更好,特別是熱處理后的涂層。研究結(jié)果表明,復(fù)合鍍層的耐蝕性在400℃的熱處理時(shí)最好。
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 葉廣;王建朝;翟博;王書海;;化學(xué)鍍La-Co-P合金薄膜的制備及性質(zhì)研究[J];四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

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本文編號(hào)：1198696