电泳-电沉积Ni-Al₂O₃纳米复合层的微观结构及性能

田海燕¹，田会珍²，潘琦¹，朱增伟¹

1. 南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室2. 中机国能电力工程有限公司北京分公司

摘 要：为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层。用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响。结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高。镀层中微粒体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异。

关键词：Ni-Al2O3纳米复合镀层;电泳沉积;电沉积;微观结构;显微硬度;耐磨性;结合力;