含Ti 納米顆粒的電沉積Ni 基復(fù)合鍍層制備工藝研究★

舒 林

（珠海市瑪斯特智能裝備有限公司，廣東 珠海 519000）

Ni 電鍍鍍層由于其良好的機(jī)械性能和耐腐蝕性，在許多工業(yè)應(yīng)用中都得到廣泛應(yīng)用。然而，由于再結(jié)晶現(xiàn)象和較低的熱抗氧化性，Ni 電鍍鍍層不適合在相對(duì)較高的溫度下（400 ℃～500 ℃以上）應(yīng)用[1]。純Ni 電鍍鍍層由于晶粒長(zhǎng)大，力學(xué)性能顯著下降，在高溫和氧化環(huán)境下會(huì)形成NiO 垢，材料損失迅速，同時(shí)產(chǎn)生較高的增厚率，裂紋擴(kuò)展和剝落等現(xiàn)象[2-3]。通過在電沉積合金中加入Cu、Fe、W、Co、P 等不同元素，可以提高合金的熱穩(wěn)定性。這些元素通過晶界區(qū)偏析和或形成金屬間化合物來降低晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力。它們不僅可以在高溫下形成硬質(zhì)和穩(wěn)定的金屬間化合物，還可以阻礙再結(jié)晶和保持細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，而且由于它們與氧的高親和力，可以形成連續(xù)致密的鋁或鈦氧化物層，使氧化動(dòng)力學(xué)顯著降低。共電沉積是一種低成本的技術(shù)，它可以生產(chǎn)具有不同類型分散顆粒的金屬基復(fù)合涂層[4]。由于嵌入粒子的內(nèi)在特性，這些涂層可以表現(xiàn)出增強(qiáng)的性能和一些獨(dú)特的能力。有研究者研究了分散Ti 顆粒的Ni 基復(fù)合鍍層作為電解析氫正極材料，用于生產(chǎn)具有超彈性和形狀記憶性能的NiTi 金屬間化合物合金[5]。然而，目前對(duì)共電沉積法制備Ni-Ti 復(fù)合鍍層的工藝研究還較少。

基于此，本文對(duì)含鈦納米顆粒的Ni 基復(fù)合涂層的生產(chǎn)和對(duì)工藝進(jìn)行了研究，考察了粒子負(fù)載、超聲、電流類型和密度對(duì)所制備復(fù)合涂層性能的影響。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

Ti 納米顆粒（球形，60 nm～80 nm）、Ni（SO3NH2）2·4H2O 和NiCl2·6H2O，購買自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；……