Ni-TiN納米復(fù)合鍍層具有較好的耐磨性、耐腐蝕性、抗高溫氧化等性能已逐漸應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,然而,常規(guī)制備方法Ni-TiN納米復(fù)合鍍層沉積速率較慢且晶粒較為粗大,嚴(yán)重影響納米鍍層的綜合性能。為此,本文采用超聲輔助噴射電沉積方法制備沉積速率塊且性能更加優(yōu)異的Ni-TiN納米復(fù)合鍍層。本文主要研究了鍍液中硫酸鎳濃度,噴射速度,電流密度,鍍液溫度,pH值及超聲波功率等工藝參數(shù)對(duì)Ni-TiN納米復(fù)合鍍層的沉積行為,陰極極化行為以及結(jié)構(gòu)和性能影響,并確定制備Ni-TiN納米復(fù)合鍍層的最佳工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明:當(dāng)硫酸鎳濃度320 g/l,噴射速度4 m/s,鍍液溫度50℃,電流密度10 A/dm~2,pH值4,超聲波功率150 W時(shí),鍍層沉積速率較高。通過觀察在超聲波功率100W和150W條件下所制備的Ni-TiN納米復(fù)合鍍層表面形貌發(fā)現(xiàn),150W條件下制備的Ni-TiN納米復(fù)合鍍層表面較為平整,顆粒較小。經(jīng)XRD分析,150W條件下的(111)晶面略有增強(qiáng),同時(shí)也證明了鍍層中Ni、TiN兩相的存在。與超聲波功率100 W相比,當(dāng)超聲波功率為150 W時(shí),所制備出的Ni-TiN納米復(fù)合鍍層隨著磨損時(shí)間的增加,磨損量的增速較小,說明在150W條件下制備的鍍層具有更優(yōu)秀的耐磨性能。鍍層試樣經(jīng)20 d腐蝕試驗(yàn)以后,在超聲波功率150 W功率下制備的Ni-TiN納米鍍層較為平整、緊密,且從局部放大圖來看,TiN粒子較多,分布較為均勻,無明顯裂紋。隨著腐蝕周期增加,未施加超聲波制備Ni-TiN納米鍍層腐蝕失重量增速最快,而在超聲波功率150 W條件下制備的Ni-TiN納米鍍層腐蝕失重量增速最小。通過塔菲爾曲線分析可知,與超聲波功率100 W相比,超聲波功率150 W條件下制備出的Ni-TiN納米鍍層腐蝕電位正移了70 mV,自腐蝕電流密度達(dá)到4.405×10~-55 A/cm~2,通過電化學(xué)阻抗譜的比較,后者電荷傳遞電阻Rct高達(dá)5528Ω·cm~2,遠(yuǎn)高于前者,說明在150W條件下所制備出的Ni-TiN納米鍍層耐腐蝕性能更好。通過建立AR模型對(duì)Ni-TiN納米復(fù)合鍍層的顯微硬度變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值相差不大,預(yù)測(cè)精度達(dá)到了98.17%,故證明了AR模型的可靠性。
【學(xué)位單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG174.4
【部分圖文】：

因此工藝過程與電沉積相類似，故制備 Ni-TiN 納米復(fù)合鍍層工藝過程如圖2.2 所示。圖 2.2 試驗(yàn)工藝流程圖2.4 鍍前預(yù)處理基體的鍍前處理是制備納米復(fù)合鍍層中的重要步驟之一，而且對(duì)于超聲輔助噴射電沉積納米復(fù)合鍍層而言，鍍前處理則顯得更為重要。這是因?yàn)樵阱儗又苽溥^程中，鍍液是由噴嘴噴鍍到試件表面，鍍液中的 Ni2+需要在陰極表面進(jìn)行還原，若試件表面存在油污等雜質(zhì)，將嚴(yán)重影響 Ni2+的還原過程，因此超聲輔助噴射電沉積需要獲得比常規(guī)電沉積更清潔的試件表面。對(duì)試件基體的鍍前處理應(yīng)為除銹、機(jī)械打磨、拋光、化學(xué)除油，酸洗活化。試件基體需要依次用 200 #，400 #，600 #，800 #，1000 #

電流密度、噴射速度、pH 值以及鍍液溫度等參數(shù)對(duì) Ni-T性能影響。通過控制工藝參數(shù)，改變晶體形核方式，進(jìn)而。因此，本章首先對(duì)超聲輔助噴射電沉積 Ni-TiN 納米復(fù)為進(jìn)行研究。濃度對(duì)合金鍍層沉積速率的影響現(xiàn)，硫酸鎳濃度會(huì)對(duì)電流效率產(chǎn)生一定影響，硫酸鎳濃度加，金屬沉積速率增加，導(dǎo)致電解質(zhì)分散能力下降，鍍層鎳濃度較低時(shí)，電解質(zhì)分散能力增加，但電流效率下降，此硫酸鎳濃度要控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。中的主鹽為硫酸鎳，通過單因素試驗(yàn)確定硫酸鎳濃度對(duì)積速率的影響。研究過程中，保持各項(xiàng)噴射沉積工藝參數(shù)噴射速度 4 m/s，電流密度 10 A/dm2，超聲波功率 150W對(duì)超聲輔助噴射電沉積Ni-TiN納米復(fù)合鍍層沉積速率的

東北石油大學(xué)碩士學(xué)位論文鍍層的沉積速率并非越快越好，因此我們?yōu)榱吮ＷC納米復(fù)調(diào)節(jié)鍍液中的主鹽濃度，以此來調(diào)節(jié)鍍層沉積速率。度對(duì)Ni-TiN納米復(fù)合鍍層沉積速率及TiN粒酸鎳濃度 320 g/l、鍍液溫度 50℃，電流密度 10A/dm2， 值 4 等條件不變，單獨(dú)改變鍍液噴射速度對(duì) Ni-TiN 納米iN 粒子復(fù)合量影響如圖 3.2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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