纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响*

向春彦，张凤林，王 健，汤宏群

(1.广东工业大学 机电工程学院, 广州 510006)(2.广西大学, 广西有色金属和特色材料加工重点实验室, 南宁 530004)

随着我国航空、航天、汽车、高端装备制造业的发展，对机械零部件的质量和性能提出了更高的要求[1]。磨损和腐蚀是机械零部件失效的2种主要方式，对国民经济造成了巨大的损失[2]。随着再制造与循环经济的推进，对磨损和腐蚀零部件表面进行修复、改性、涂覆等再制造的需求也不断增加，这对提高机械零件的使用寿命，降低机械制造领域的能源消耗，实现“碳达峰、碳中和”有着重要的意义[3]。

表面涂覆技术是一种对失效零件再制造的重要方法。其中，化学镀具有工艺过程简单、镀层均匀且力学性能高等特性，得到了广泛应用[4]。为进一步改善镀层力学性能，研究者在镀液中添加纳米颗粒增强相制备复合镀层，增强相可以显著提高镀层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性[5-6]。常用的复合镀增强相包括SiC、TiO2、PTFE、Al2O3、金刚石等[7-10]。金刚石具有极高的硬度和耐磨性，是制备复合镀层的理想增强材料[11]。因此，Ni-P金刚石复合镀层具有很好的应用前景。

REDDY等[12]研究发现添加微米金刚石可以明显提高镀层硬度，且金刚石粒径较小的复合镀层的耐磨性更好；WINOWLIN等[13]研究了镀层的摩擦磨损性能，发现热处理后Ni-P复合镀层的耐磨性明显提高；MAZAHERI等[14]发现纳米金刚石的加入使镀层的腐蚀电位更正，腐蚀电流更小，交流阻抗值更大，能够提高镀层的耐腐蚀性能；孙海影等[15]发现Ni-P微米金刚石复合镀层在摩擦磨损过程中的金刚石颗粒几乎没有发生脱落现象，金刚石颗粒与复合镀层的结合力良好。……