溶胶增强的化学Ni-P-SiO2复合镀层

刘雪华，雷华生，罗学恺

(1.福建工程学院材料学院，福建 福州 350118;2.福建省材料制备与加工重点实验室，福建 福州 350118)

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中、低碳钢是工业生产中常见的金属材料，用量巨大，但其表面硬度不足、且易被腐蚀和易生锈的缺陷，每年都带来巨大经济损失，化学镍磷镀技术可以很好地解决这一问题。该方法不需要外加电源，对周围环境的破坏污染较小以及成本较低，在诸多领域已被广泛应用，该技术特别适用于要求高耐磨和腐蚀性环境。但通过化学Ni-P镀获得的含磷镍合金镀层，表面容易产生针孔等缺陷，而且其孔隙率的高低和形态将直接影响镍磷合金镀层的耐腐蚀性。无论是否形成贯穿性孔隙，都会使得镀层耐腐蚀性下降[1]。所以，人们尝试在化学镀镍液中加入适量的惰性微粒并与Ni-P镀液共沉积，以得到更为优良的复合镀层[2]。目前常见的可加入固体微粒有SiC[3]、Al2O3[4]、人造金刚石[5]、PTFE[6]、SiO2[7-8]等。Balarju等人研究发现，添加纳米三氧化二铝得到的复合镀层中，纳米粒子对镀层的化学结构没有影响，并且明显提高了硬度、耐腐蚀性以及耐磨性[9]。徐辉等人制备了含纳米金刚石的复合镀层，其摩擦学性能比纯的Ni-P镀层优异[10]。陈伟翔等人研究发现含类富勒烯结构的WS2得到的复合镀层具有较好的摩擦学行为[11]，等。从这些研究结果中可知，Ni-P-纳米粒子复合镀可以很好地改善Ni-P基础镀层的耐蚀性和表面硬度，其中添加SiO2具有来源方便、价廉等优点。但由于添加的纳米粒子本身具有极……