Zn-Ni復合涂層的制備及其防腐耐磨性能研究*

林詩翔，土 旗，惠佳博，羅勝平，唐正強

(貴州大學機械工程學院，貴陽 550025)

0 引言

隨著現代工業不斷發展，材料服役的環境也越來越苛刻，傳統的工程材料逐漸無法滿足新的性能要求[1]。在機械工程領域，每年都有大量設備的金屬件因磨損和腐蝕而破壞失效。據統計，金屬構件因磨損和腐蝕造成的經濟損失達每年國民生產總值的5%左右，且逐年遞增。如能采取有效的金屬防護措施，每年可以減少約40%的金屬損失[2-3]。目前，金屬表面的防護層以鍍鋅涂層為主。當活化態鋼鐵表面侵入鍍鋅液后，會發生鐵鋅反應，在鋼鐵表面形成附著性良好、具有隔離空氣能力的致密保護性鍍層。然而，在實際的應用中，鍍鋅層有很多不足之處：①鍍鋅層的耐蝕性和耐磨性較差；②鍍鋅層的可加工性和焊接性較差，且容易發生氫脆；③鍍鋅層表面容易出現灰暗的現象。對于特別惡劣的工業環境，工程材料不僅受到環境介質的腐蝕，而且在載荷作用下易發生應力腐蝕。對于運動部件，不可避免地存在摩擦磨損問題，鍍鋅涂層往往不能滿足應用要求。在實際的應用中，發現鋅合金涂層較純鋅涂層具有更加優良的性能。該類涂層有鋅鎳、鐵鋅、鋅鈷和鋅鋁等復合涂層，其中，以鋅鎳合金鍍層性能最好。

目前，國內外研究人員對Zn-Ni復合涂層開展了一系列的研究。TAFRESHI等[4]采用硫酸鹽基電鍍體系沉積了Zn涂層和Zn-Ni復合涂層，并研究了Ni含量對復合涂層形貌、組織、腐蝕性能和摩擦學行為的影響。……