不锈钢Ni-P化学镀层性能及动力学理论的研究

不锈钢Ni-P化学镀层性能及动力学理论的研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-06-10 分类:期刊论文 喜欢:4106
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【摘要】不锈钢具有很多优异的性能,它在许多领域中都有良好的表现,尤其在建筑业和化工容器方面的使用,显示出重要的作用。但不锈钢的硬度较低,耐磨性较差,限制了其在应用方面的发展。研究不锈钢表面的处理方法以提高耐磨性问题,对于推进不锈钢的应用发展具有重大的意义。本文主要以奥氏体不锈钢(202)为研究对象,采用化学镀Ni-P技术提高不锈钢表面的耐磨性。通过正交试验确定制备厚镀层的优化工艺,最佳化学镀工艺参数为:硫酸镍20g/L,次亚磷酸钠22.7g/L,醋酸钠10g/L,氨基乙酸8g/L,丁二酸7g/L柠檬酸钠15g/L,pH值4.6和温度88℃。并且通过SEM、XRD对镀层表面进行物相和形貌分析,结构表明所制备的Ni-P镀层为非晶态高磷镀层,平均P%含量为9%以上。通过对202不锈钢化学镀单镀层的镀覆动力学机理进行研究分析,发现随着次磷酸钠、醋酸钠、氨基乙酸、丁二酸和PH值的增大,镀速有逐渐增大的趋势,而随着柠檬酸钠浓度的增大则使镀速减慢。以此为依据,分析动力学机理确定动力学方程为:在高磷优化工艺制备单镀层的基础上,通过对单镀层表面活化处理和镀覆中增加补液两种方法来制备厚镀层,通过采用XRD对镀层表面进行的物相和形貌分析可知,增加补液方法制备的厚镀层表面光洁,而且孢子尺寸均匀细小,制备的镀层厚度达到100.44μm,P含量达到11.83%,晶化温度为360℃。通过对厚镀层表面进行时效处理,可知厚镀层的硬度随热处理温度的增大呈现出先增大后减小的变化趋势,而镀层的磨损量则表现为先减小后增大的变化趋势,在热处理温度达到500℃时,镀层的硬度和磨损量分别达到了其最值,此时硬度为最大值1086.42HV,磨损量为最小值43×10-4g。对于镀层的磨损机理在不同热处理温度状态下略有不同,当温度较低时,以粘着磨损为主,伴有少量的磨料磨损,当温度达到500℃时,镀层的磨损主要为磨料磨损。相对于单镀层而言,厚镀层由于为多层结构,后面镀层对前一镀层有“封口”的作用,所以耐蚀性得到了一定的提高;对于厚镀层,在400℃时,镀层的耐蚀性最佳,此时有大量的Ni3P相析出,镀层中晶粒细小,而且由于P的扩散作用,使镀层中Ni、Ni3P分布更均匀,降低合金镍相中磷含量,提高腐蚀电位,最终提高了耐蚀性。对于Ni-P-SiC复合镀,通过对比分析超声、高剪切、超声十高剪切三种分散工艺,发现超声+高剪切分散方法可以使SiC粉体的分散效果最佳。最佳分散效果在剪切时间25min,剪切转速17000r/min,超声时间45min,超声频率35kHz,超声功率1000W时获得,此时平均粒度为1.61μm。通过采用化学镀Ni-P工艺对分散的SiC表面进行包覆,包覆效果较好。对Ni-P-SiC复合镀层进行时效处理时,在400℃开始发生晶化,到500℃以后,镀层主要由Ni、Ni3P组成。当镀层加热到400℃时,镀层的力学性能达到最佳值,此时硬度为1584HV,磨损增量为38×10-4g。通过对复合镀层表面的时效处理可知,热处理温度可以明显改变Ni-P-SiC复合镀层的磨损形式,当温度低于300℃时,镀层以黏着磨损为主,伴有少量的磨料磨损;当温度高于500℃时,镀层以磨料磨损为主,伴有少量黏着磨损,当温度为400℃时,则主要为黏着磨损。
【作者】武小娟;
【导师】刘政军;张罡;
【作者基本信息】沈阳工业大学,材料加工工程,2013,博士
【关键词】不锈钢;Ni-P化学镀;厚镀层;Ni-P-SiC复合镀;磨损;

【参考文献】
[1]郭拥军.蚯蚓组织中新型DNA酶样物质分离纯化工艺研究及蛋白质组技术方法应用[D].山西医科大学,生物化学与分子生物学,2003,硕士.
[2]郑培.标准信息公共服务平台构建研究[D].浙江工业大学,2012.
[3]章从福.日立制作所等开发出在蓝宝石底板上制备石墨烯的技术[J].半导体信息,2009,04:8-9.
[4]冯骏.主动磁悬浮轴承的研究[D].河海大学,材料加工工程,2004,硕士.
[5]秦剑.我国快餐连锁企业品牌形象塑造研究[D].华中师范大学,工商管理(专业学位),2014,硕士.
[6]刘文英.汽车电子产品电磁兼容性(EMC)分析、仿真及优化设计[D].杭州电子科技大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[7]刘凤.基于数据仓库的航空货运分析型CRM研究[D].南京航空航天大学,交通运输规划与管理,2004,硕士.
[8]刘晨.浅谈地震相分析[J].石油地球物理勘探,1980,05:49-54.
[9]付国川.抗酒精肝方联合硫普罗宁治疗酒精性肝病(肝郁气滞,湿毒瘀阻证)的临床研究[D].成都中医药大学,中医内科学,2012,硕士.
[10]霍娟娟.RD-投射模和RD-内射模的一些性质[D].南京大学,基础数学,2013,硕士.
[11]索朗群培.试论藏族网络小说发展史[D].西藏大学,藏语言文学,2014,硕士.
[12]张家闳.肩三针配合条口透承山穴治疗肩周炎的临床观察[D].广州中医药大学,針灸推拿(专业学位),2014,博士.
[13]侯晔华.甲胺基阿维菌素工业性试验优化方法研究[D].武汉理工大学,交通运输工程,2003,硕士.
[14]张娜.大学生未来时间洞察力、冲动性对延迟折扣的影响[D].郑州大学,基础心理学,2013,硕士.
[15]李伟.大城市旅游流网络结构构建与分析[D].华中师范大学,自然地理学,2013,硕士.
[16]常沙.社会保障财政支出绩效评价问题研究[D].山东财经大学,社会保障,2013,硕士.
[17]李永艳.Smarandachely邻点可区别全染色的一些结论[J].伊犁师范学院学报(自然科学版),2014,04:14-16.
[18]潘汝浩.防控生姜土传枯萎病及促生生物有机肥研制[D].南京农业大学,植物营养学,2013,硕士.
[19]刘阳.低碳理念下的食品包装再设计[D].沈阳师范大学,美术学,2014,硕士.
[20]宣斌.秦皇岛市第一医院437例直肠癌的研究[D].河北医科大学,外科学,2014,硕士.
[21]毕伟博.感染后咳嗽证型分布特点的研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[22]王飏.对澳大利亚吉隆文法学校的汉语学习调研及思考[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[23]代双河,高军,臧殿光,刘文利.滨里海盆地东缘巨厚盐岩区盐下构造的解释方法研究[J].石油地球物理勘探,2006,03:303-307+322+362+16-17.
[24]张鑫洁.从《曾国藩日记》看曾国藩治学态度和治学思想[D].鲁东大学,中国古典文献学,2014,硕士.
[25]张洪军.首钢国际工程技术公司境外工程项目开发及管理的研究[D].东北大学,项目管理,2009,硕士.
[26]蒋雪健.宇宙不同空间尺度分子气体观测研究[D].南京大学,天体物理学,2014,博士.
[27]周巧灵.农民工随迁子女义务教育公平问题研究[D].江西农业大学,思想政治教育,2012,硕士.
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[29]李旭.低压电流互感器智能检定装置的研究[D].湖北工业大学,电气工程(专业学位),2013,硕士.
[30]田昕.《主妇生协的发展历程》翻译实践报告[D].曲阜师范大学,翻译(专业学位),2013,硕士.
[31]蔡新兴,汪祝胜,李瑛,计伟荣.生物质碳磺酸的制备以及其催化水解纤维素性能[J].化工学报.
[32]蔡维秩.苍南茶文化发展的思考[D].浙江大学,园艺(专业学位),2013,硕士.
[33]盛宇.网络数据挖掘在ERP供应商选择中的应用[J].情报科学,2004,06:737-739.
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[37]田文英.机器学习与数据挖掘[J].石家庄职业技术学院学报,2004,06:30-32.
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[40]王三忠.高中艺术生数学教学策略研究[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[41]李蒙.几类双险种连续时间风险模型的破产概率[D].浙江大学,统计学,2014,硕士.
[42]俞寿朋.地震技术讲座(六)地震勘探资料的数字处理[J].石油地球物理勘探,1977,06:68-73.
[43]丁宝芬.非均匀地基沉降对等距柱网框架的内力影响分析[D].长安大学,结构工程,2013,硕士.
[44]刘欣.基于商机存在概率估测的赊销决策模型[D].河北经贸大学,技术经济及管理,2014,硕士.
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[47]房祥波.变质量动力吸振器及其控制策略研究[D].长安大学,车辆工程,2013,硕士.
[48]袁驰.我国企业物流信息化的现状及应对策略[J].商场现代化,2014,18:60.
[49]刘永兴.中红外硫系玻璃光子晶体光纤的设计与制备研究[D].宁波大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[50]施云芬,陈媛,徐云菲.粉煤灰在烟气处理中的研究进展[J].硅酸盐通报,2014,12:3225-3229+3244.

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