纳米TiO2-Ni电刷镀参数优化与性能提升

本文主要探讨了纳米TiO2-Ni基电刷镀工艺的参数优化及其镀层性能。作者王芹芹和朱振对中国矿业大学材料学院进行的研究聚焦于如何通过电刷镀技术有效地制备出高性能的复合镀层。他们选择了纳米TiO2作为关键成分，研究了镀液中纳米颗粒的浓度、刷镀电压以及初始温度等关键因素对镀层性能的影响。 首先，通过正交试验法，研究人员发现纳米颗粒浓度和刷镀电压对镀层性能有显著影响。他们发现当镀液中纳米TiO2含量为10克/升，刷镀电压设定为10伏特，而镀液温度保持在30摄氏度时，能够得到具有最佳显微硬度和耐蚀性的纳米TiO2-Ni基镀层。这表明控制好这些参数对于提升镀层的机械性能至关重要。 此外，研究还强调了镀层与基体之间的结合质量，结果显示纳米TiO2-Ni基电刷镀镀层与基底结合紧密，没有起皮或剥落现象。这种复合镀层的微观硬度相较于单一的快速镍镀层有显著提高，在热处理过程中，即使在500摄氏度的高温下，其硬度仍保持在HV360以上，显示出优良的抗磨损性能。 在微观结构上，复合镀层表现出更为细小且致密的晶粒结构，这是由于纳米TiO2的存在起到了细化晶粒的作用。通过能量 dispersive X-ray spectroscopy (EDS) 分析，发现复合镀层中含有较高的钛(Ti)元素，进一步证实了纳米TiO2的存在和其对镀层成分的重要贡献。 本研究不仅优化了纳米TiO2-Ni基电刷镀的工艺参数，而且揭示了其优异的性能特性，为实际应用中的高性能复合镀层设计提供了科学依据。这一研究成果对于改进表面工程和金属腐蚀与防护领域中的镀层技术具有重要的理论和实践价值。