脉冲复合电沉积的理论与工艺PDF电子书下载

1　概论 1

1.1　概述 1

1.2　脉冲电源在电沉积中的应用 6

1.2.1 脉冲电沉积单金属 6

1.2.2　脉冲电沉积合金 12

1.2.3 脉冲电沉积氧化膜 18

1.2.4　脉冲电沉积纳米复合镀层 19

1.3　脉冲电沉积的发展趋势 21

1.3.1 脉冲电沉积纳米尺寸的镀层 21

1.3.2　脉冲电沉积非晶态合金 22

1.3.3 非贵金属脉冲电沉积 22

1.3.4　环保型脉冲电沉积 23

1.4　脉冲电沉积镀层的应用 23

2　脉冲电沉积复合镀层的基本原理 24

2.1　复合镀层共沉积机理 24

2.1.1 复合电沉积的基本原理 24

2.1.2 影响复合电沉积的因素 27

2.2　脉冲电沉积理论 29

2.2.1 脉冲电沉积的基本原理 29

2.2.2 脉冲电沉积中金属的电结晶 30

2.2.3 脉冲电沉积中双电层的充放电影响 30

2.2.4　脉冲电沉积中的扩散传质 32

2.2.5 脉冲电沉积中的电流分布 35

2.3　脉冲电沉积复合镀层的热力学分析 38

2.3.1 共沉积的基本条件 38

2.3.2 实际金属共沉积时的特点和影响因素 40

2.3.3 Ni-W、Ni-W-P、Ni-W-B合金共沉积类型 41

2.3.4 Ni-W、Ni-W-P、Ni-W-B合金共沉积的热力学分析 41

3　脉冲复合电沉积工艺技术与镀层检测 52

3.1　基体材料 52

3.2　工艺技术路线 52

3.2.1 抛光处理 52

3.2.2 除油 53

3.2.3 除锈、活化、除氧化膜工艺 54

3.2.4　浸锌处理工艺 55

3.2.5　预镀镍工艺 56

3.2.6　脉冲电沉积复合镀层 56

3.3　分析与测试方法 56

3.3.1　镀层外观的检验 56

3.3.2　镀层沉积速率的测定 57

3.3.3　镀层的成分及表面形貌分析 57

3.3.4　镀层的组织及结构分析 57

3.3.5　镀层显微硬度分析 57

3.3.6　镀层抗高温氧化性测定 57

3.3.7　镀层耐磨性测定 58

3.3.8　镀层结合力测定 58

3.3.9　镀层耐蚀性测定 58

3.3.10　镀层的电化学性能测试 60

4　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的制备工艺及性能 62

4.1 脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层工艺 62

4.1.1 镀液组成及工艺条件 62

4.1.2 脉冲频率和占空比对镀层沉积速率的影响 63

4.1.3 脉冲频率和占空比对镀层成分的影响 67

4.1.4 小结 72

4.2　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的耐蚀性 73

4.2.1 概述 73

4.2.2　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层在不同腐蚀介质中的耐蚀性 74

4.2.3 Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性研究 82

4.2.4 Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层腐蚀后的表面形貌 89

4.2.5 小结 94

4.3　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的硬度和耐磨性 95

4.3.1 概述 95

4.3.2 Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的硬度比较 96

4.3.3 影响RE-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层硬度的因素 98

4.3.4　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的截面形貌 101

4.3.5 Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的耐磨性比较 102

4.3.6 影响RE-Ni-W-P-SiC-MoS2脉冲复合镀层耐磨性的因素 103

4.3.7 小结 104

4.4　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的抗高温氧化性 106

4.4.1 概述 106

4.4.2 Ni-W-P-SiG系列复合镀层抗高温氧化性比较 106

4.4.3 RE-Ni-W-P-SiG脉冲复合镀层的抗高温氧化性研究 107

4.4.4 小结 110

4.5　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的组织与结构 111

4.5.1 Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的表面形貌 111

4.5.2　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的截面形貌 116

4.5.3　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的相结构分析 119

4.5.4 小结 123

5　脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的制备工艺及性能 125

5.1 RE-Ni-W-B复合镀层的电沉积工艺 125

5.1.1 工艺参数对RE-Ni-W-B复合镀层硬度及厚度的影响 125

5.1.2 脉冲电沉积RE-Ni-W-B复合镀层的最佳工艺条件 131

5.1.3 小结 134

5.2　脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的性能 135

5.2.1 热处理温度对RE-Ni-W-B系列脉冲复合镀层性能的影响 135

5.2.2　RE-Ni-W-B系列脉冲复合镀层的结合力 138

5.2.3 硬质颗粒对脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的影响 138

5.2.4 小结 146

5.3　脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的组织与结构 148

5.3.1 硬质颗粒对脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层形貌的影响 150

5.3.2　RE-Ni-W-B系列脉冲复合镀层的化学成分 160

5.3.3　RE-Ni-W-B系列复合镀层的相结构 161

5.3.4 小结 168

6 脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的制备工艺及性能 170

6.1 脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层工艺 170

6.1.1 概述 170

6.1.2　脉冲波形及脉冲参数 170

6.1.3 脉冲参数对电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层沉积速率的影响 172

6.1.4 脉冲参数对Ni-W-P-CeO2-SiO2复合镀层中的纳米颗粒含量的影响 178

6.1.5 小结 184

6.2　脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的耐腐蚀性 185

6.2.1 复合镀层在NaCl和HCl腐蚀介质中的腐蚀规律 185

6.2.2 复合镀层在10％盐酸和10％NaCl溶液中的腐蚀机理探讨 190

6.2.3 小结 195

6.3　脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的硬度 195

6.3.1 脉冲参数对电沉积纳米复合镀层的硬度的影响 195

6.3.2 热处理工艺对电沉积纳米复合镀层硬度的影响 202

6.3.3　小结 204

6.4　脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的高温抗氧化性 205

6.4.1 概述 205

6.4.2　镀层氧化膜的增长规律 205

6.4.3 镀层的高温氧化性能 206

6.4.4 小结 208

6.5 脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2复合镀层的组织与结构 209

6.5.1 不同方式电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层显微组织的比较 209

6.5.2 热处理温度对镀层组织及结构的影响 210

6.5.3 小结 215

7 电沉积Al/Pb-WC-ZrO2系列复合材料的制备工艺及性能 217

7.1 Al/Pb-WC-ZrO2系列复合镀层的电沉积工艺 217

7.1.1 镀液的基本组成及工艺条件 217

7.1.2　WC浓度对镀层成分及性能的影响 218

7.1.3　ZrO2浓度对镀层成分及性能的影响 219

7.1.4　温度对镀层成分及性能的影响 221

7.1.5 电流密度对镀层成分及性能的影响 223

7.1.6 电沉积时间对镀层成分及性能的影响 224

7.1.7　Al/Pb-WC-ZrO2-Ag复合镀层成分及性能 226

7.1.8 Al/Pb-WC-ZrO2-CeO2复合镀层成分及性能 227

7.1.9 小结 227

7.2 电沉积Al/Pb-WC-ZrO2系列复合材料的电化学性能 228

7.2.1 WC浓度对析氧动力学参数的影响 229

7.2 2　ZrO2浓度对析氧动力学参数的影响 231

7.2.3 电流密度对析氧动力学参数的影响 233

7.2.4 温度对析氧动力学参数的影响 235

7.2.5 电沉积时间对析氧动力学参数的影响 236

7.2.6　Ag粉对Al/Pb-WC-ZrO2复合材料的电化学性能的影响 238

7.2.7　CeO2对Al/Pb-WC-ZrO2-CeO2复合材料的电化学性能的影响 240

7.2.8 Al/Pb-WC-ZrO2系列复合材料的阳极析氧极化曲线 241

7.2.9　小结 243

7.3　Al/Pb-WC-ZrO2系列复合镀层的组织与结构 244

7.3.1 Al/Pb-WC-ZrO2等复合镀层的表面形貌 244

7.3.2　Al/Pb-WC-ZrO2等复合镀层的相结构 247

7.3.3　小结 249

参考文献 250