NCC电镀纳米复合镀层
脉冲电镀制备ni-cbn复合镀层的性能
脉冲电镀制备ni-cbn复合镀层的性能
随着Ni-CBN复合镀层应用的不断深入，脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层的性能也受到越来越多的关注，这类电镀层具有优异的抗磨性、耐腐蚀性和易于加工的特点，受到广泛使用。
脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层是通过在电极上产生电脉冲来实现镀层形成的，此时电脉冲时间很短，采用脉冲电化学过程来实现高质量表面处理，具有使用灵活性高、易于控制、始终保持一致的优点。
脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层，主要是Ni-CBN和Ni-C组分，而这种Ni-CBN和Ni-C 的比例也会影响电镀层的性能。
Ni-C和Ni-CBN的组成比例取决于工艺流程参数。
随着扩散变量的变化，Ni-CBN比率从1/1变化到0.7/1.0，电镀层的抗磨性和易磨性会改变，其中Ni-C的比例越高，抗磨性就越好。
另外，脉冲电镀制备Ni-CBN复合镀层还受到电极位置、温度、浓度、电脉冲宽度等多种因素的影响，这些参数都会影响电镀层的性能。
当不同参数都满足要求时，Ni-C比例可以提高，Ni-CBN可以稳定存在，这样Ni-CBN复合镀层的性能和结构的稳定性就可以得到改善。
电沉积方式对Cu—nanoAl2O3复合镀层组织结构和显微硬度的影响
中 图分 类号 ： Ｏ ３： Ｔ１ ５ 文献标 识码 ： ； Ａ 文章编 号 ： ０ － ６ ８ ２ １ ） １ ３ １ ６ ９ （ ０ ０ — ０ ５ ０ 随着 现代 工业 的飞速 发展 ，对 材 料 表面 的性能 要求 越来 越 高 。复合 镀层 是通 过 与基 质 金属 共 沉积 的方 法将 一种 或 数种 不溶 性 的 固体 微 粒 均匀 地 夹杂 到金 属镀 层 中 的一种 工艺 【 ｌ Ｊ 冲 电沉 积利 用 电流 。脉 （ 电压 ） 冲 的张 弛增加 阴极 的活化 极化 和 降低 阴 或 脉 极 的浓差 极化 ，从 而 改善 镀层 的物 理 化学 性能 】 。 ＳｏｃｅＩ 用 酸 性 镀 铜 液 ， 入 添加 剂 Ｓ Ｌ Ｐ ｔ ｈｖ１ ｙ ４ 采 加 Ａ— Ｆ Ｄ， 使用 平均 电流 密 度 １Ａｄ ， 冲宽 度 ｌｍ ， 冲频 ２ ／ｍ 脉 Ｏ ｓ脉 率 ５ ４ Ｈ ， 果 发现 脉 冲镀 亮铜 的硬 度 比直 流镀 亮 －０ ｚ结 铜 的 高 ，特 别 是 当频 率 为 ５ ｚ时 ，其 硬 度 可 大 于 Ｈ ２０ ３ＨＶ。Ｄ ｖｒ ［ 用 不 含 添加 剂 的 酸性铜 电解 液 ， ｅａａ５ ｊ使 采用 脉 冲频 率 为 １～０ Ｈ ， 占空 比为 ５ ８％ ， ０ １０ ｚ ％～ ０ 阴 极 平均 电流密度 为 ２ ～ ． ／ｍ ， ． ７５ ｄ 随着 平 均 电流密 度 ５ Ａ 增大 ， 镀层 的空 隙率减 小 ； 在频 率 为 ５～ Ｏ Ｈ 时 ， ０ ｌＯ ｚ 随
占空 比 的增 大 ， 铜镀 层 的硬度 增 大 ， 占空 比为 ８ ％时 ０ 硬度最 大 。ＳＫ．ｈ ｓ ． ．ｎ ｅ 等同 ． Ｇ ｏ． ＫＧ ｖ ｒ 研究 了 Ｎ — ｕ合 ｉＣ 电源 采用 Ｈ １ ３ Ｓ Ｂ ７ １ Ｌ直 流稳 定 电源 及 Ｓ 一 ０ ＭＣ ６ Ｔ
纳米复合电镀
纳米复合电镀1208030123侯天润引言：随着技术的发展，对材料性能的要求更为严格和挑剔，单一材料难以满足工业生产的某些特殊性能，需要多种材料复合。
因此开发各种新型结构与功能材料，是目前材料科学中的一个重要研究方向。
近年来，高速发展起来的复合镀层以其独特的物理、化学、生物及机械性能，成为复合材料的一枝新秀，正日益过得广泛的关注和应用。
复合电镀技术自20世纪60年代开始应用于工业领域以来，日益受到人们的重视。
复合电镀又称为分散电镀、镶嵌电镀，是用电镀的方法使金属(如Ni，Cu,Ag,Co,Cr等）与不溶性固体微粒（如Al2O3、SiC、ZrO2、WC.SiO2、BN、Cr2O3、SiN4、B4C等）共沉积获得复合材料的一种工业过程。
不仅电沉积复合镀层在不断发展，而且利用复合化学镀技术也可以制备出一系列性能广泛变化的复合镀层，复合镀层在强化材料表面性能方面具有显著的效果[1]。
但由于其加入的固体颗粒多为微米级，其性能不能满足科技的飞速发展的要求，应用范围受到了一定的限制。
自纳米材料诞生以来，国内复合镀的研究逐渐增多，随着认识的深入和纳米材料科学的迅猛发展，人们意识到纳米微粒具有很多独特的物理及化学性能，包括表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、点、磁性质[2]，若化合物颗粒尺寸减小到纳米量级，理论上将可以大幅度提高镀层中的化合物复合量，更重要的是纳米颗粒的引入将有可能给镀层性能带来意想不到的改变，这一性能的改变将有可能更多的体现功能性能特性上。
现已支出包括金属、非金属、有机、无机和生物等各种纳米复合材料[3]，成为科技发展前沿具有挑战性的研究点。
纳米复合电镀工艺研究：镀工艺主要包括镀液 PH，搅拌速度，镀液温度、电流密度。
电流特性、电镀速度和纳米电镀沉积技术这些参数的不同，会对复合镀层的表面形貌、结构及性质产生很大的影响 [4]。
纳米电镀沉积技术：电镀的基本原理就是在电场作用下,带电离子沉积在被镀物上镀层质量与镀液中的离子浓度和工艺参数密切相关。
纳米复合电刷镀技术详解
2.纳米技术
（1）纳米是一长度单位，1米进行10亿等分，就是1纳米；或 1毫米100万等分，也是1纳米。
1纳米等于10－9米。 1纳米相当于： (1) 10个氢原子排起来的长度； (2) 头发丝的万分之一； (3) 一个纳米球与篮球的大小比较。
2.纳米技术
（2）纳米材料——在三维空间尺度上至少有一维处于纳米量级 (1-100nm)的固相材料。
3 电刷镀的温度控制
（3）镀笔的温度
由于石磨阳极本身有一定的电阻，加上电极反应的热效 应，时间长了就会使镀笔发热，温度升高。石墨阳极长时间 在较高温度下使用，表面就会烧损和腐蚀，烧蚀下来的泥状 石墨，附在阳极与包套之间，使电阻增大，从而使镀笔温度 进一步升高。如此恶性循环，后果是镀积速度逐渐降低，镀 液被污染，镀液中部分物质挥发，成分改变，这样就不会得 到高质量镀层。
9. 用反向电流去毛刺、动平衡去重。 10. 零件局部防渗碳、防氮化和防氧化，刷镀喷涂、堆焊
层的过渡层。 11. 完成槽镀难于完成的作业。
（1）工件太大或要求特殊而无法槽镀； （2）工件难于拆ห้องสมุดไป่ตู้或拆装运输费用昂贵，对大型设备
现场修理； （3）只需局部镀的大件或镀盲孔； （4）用于钴、钛和高合金钢的过渡层，增强槽镀层的
纳米复合电刷镀技术的用途
1．修补槽镀产品缺陷； 2．修复加工超差件及零件的表面磨损，恢复其尺寸精
度和几何形状精度； 3．修复工件表面的划伤、沟槽、凹坑、斑蚀、孔洞； 4．强化新品表面，使其有较高的机械性能和较好的物
化性能； 5．制备工件表面的防护层，如要求表面耐腐蚀，抗氧
化、耐高温，对铝及铝合金表面进行氧化处理等； 6．改善材料的钎焊性、导电性、导磁性，以及减磨性. 7．装饰和修复建筑物、文物、工艺美术制品。 8、修复印刷电路板、电气触头、电子元件。
电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究
电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究近年来，电刷镀镍基纳米金刚石复合材料作为新兴的涂层材料受到广泛的关注，其优良的耐磨性能和表面抗腐蚀性能使其在很多关键技术应用中受到高度重视。
因此，研究如何制备低损耗电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层以及它的制备工艺具有重要的意义。
（一）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的材料组成电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层是一种以镍、纳米金刚石和其他辅助材料为主要成分的特殊涂层体系，由于纳米金刚石具有较高的硬度和耐磨性能，可以提高涂层的抗磨性能。
除此之外，由于纳米金刚石具有高热稳定性，可以在高温环境下提供更好的保护。
（二）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备工艺电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备严格控制溶液组成、气体混合比例、处理温度和处理时间，其大致制备工艺可以分为：清洗、干燥、镀层制备、机械处理、热处理和检测几个步骤。
（1）清洗：清洗金属基体是制备电刷镀镍基纳米金刚石复合涂层的第一步，采用超声清洗或其他物理、化学方法实现对金属基体的清洗，有效去除基体表面的污染物和作用力污染杂质。
（2）干燥：金属基体清洗后，应尽快进行干燥处理，以免污垢粘附在基体表面影响涂层的质量。
（3）镀层制备：在温度、湿度、混合比例、分装密度等参数控制下，采用电刷镀技术制备出电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层。
（4）机械处理：使用精密磨头精细磨削涂层表面，使表面平滑光洁，减少去模孔和把模痕，使镀层表面光洁度以及耐磨质量更加优良。
（5）热处理：将电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行热处理，以改善镀层的性能，增强其耐磨性能和抗腐蚀性能。
（6）检测：最后，通过物理检测、电化学检测、扫描电子显微镜检测等方法，对电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行全面检测，以保持高质量。
发动机汽缸电镀纳米镍钴铁复合镀层
发动机汽缸电镀纳米镍钴铁复合镀层关于陶瓷汽缸陶瓷汽缸通常用镍-磷基陶瓷复合材料镀层，往复发动机由于部件的摩擦要耗费约40%的总能量，而这种能耗多半是由活塞、活塞环和气缸之间摩擦引起的，另外发动机部件还会受到如丙烷、乙醇和汽油混合物之类的腐蚀性液体的腐蚀。
为减轻这些摩擦和腐蚀性问题，日本Nihon Parkerizing公司开发了镍-磷基陶瓷复合材料（NCC）。
20世纪70年代早期，人们曾进行过铁基、镍基复合材料的电镀工艺试验，并在小型二冲程摩托车、船舶、雪地摩托车及某些豪华客车的发动机部件上少量应用。
铁基、镍基复合材料镀层均抗磨损，因镍基复合材料比铁基复合材料更抗腐蚀，被用于工作在高甲醇含量环境中部件的镀层，但是随着工作温度的增加，镍基复合材料镀层的硬度会减少，这是它的一个最大缺点。
NCC镀层（分Ni-P-hBN、Ni-P-SiC两种）中由于含有磷化物（如次磷酸、次磷酸纳等），即使在恶劣的环境和在较高温度下，也能保持较高硬度，与无磷的Ni-hBN和Ni-SiC相比，抗磨损能力优异。
NCC镀层热处理后的硬度应变化。
除了高硬度和抗腐蚀性能好以外，NCC镀层的摩擦系数还低，Ni-P-hBN由于含有优异的自身润滑性氮化硼，摩擦系数只有0.08～0.12，它比硬铬镀层的摩擦系数（润滑条件下：钛合金上的NCC摩擦系数约0.10～0.12，硬铬的摩擦系数为0.28～0.48）要低得多，使滑动部件间的磨擦损失明显减小。
经几家日本公司在它们开发的发动机上应用Ni-P-hBN镀层表明，抗腐蚀性能优异，有取代铸铁缸套的趋势，能使缸壁温度、油耗、车质量均有不同程度改观，同时发动机转矩和功率增加约3.5%。
为此，NCC镀层有助于轻量、高效、低耗发动机的开发。
日本丰田发动机公司曾验证过两个未来全铝发动机设计方案：1）采用NCC铝缸套与常规的亚共晶A1（AA319或356）合金活塞组合，以防止气缸与活塞间卡死和磨损；2）无缸套组合，过共晶高硅A2（AA390）合金缸体（或MMC缸体）与铁-磷电镀活塞组合以抗磨损。
表面处理新技术-----纳米复合镀
表面处理新技术-----纳米复合镀摘要：自纳米材料诞生以来，已制备出包括金属、非金属、有机、无机和生物等各种材料，成为科技发展前沿积极挑战性的研究热点。
随着纳米材料科学的发展，人们对纳米粒子的性质认识不断深化。
纳米微粒具有很多独特的物理及化学性能,包括表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性质。
纳米材料具有这些奇特的性能，它的引入对复合镀工艺产生了重大影响，因此纳米复合镀技术已成为研究热点之一。
纳米复合镀是在复合镀基础上发展起来的一种新工艺，它用纳米颗粒代替了传统复合镀中使用的微米颗粒。
这里主要介绍纳米复合镀的研究现状及发展的前景和存在哪些问题。
关键词：纳米复合镀新技术研究现状发展问题几种材料合理地组合后如果能做到综合各自的优点并弥补各自的缺点，就能产生一种更加优异的新型材料。
复合镀层就是适应航空、电子、海洋、化工等工业对各种新型结构材料和功能材料的需求而迅速发展起来的，并在工程技术领域获得了广泛的应用。
复合镀层是通过金属沉积的方法，将一种或数种不溶性固体颗粒、惰性颗粒、纤维等均匀地夹杂到镀液中，使之与金属离子共沉积而形成特殊镀层的一种沉积技术。
基质金属与不溶性固体微粒之间的相界面基本上是清晰的，几乎不发生相互扩散现象，但确具备基质金属与不溶固体颗粒的综合性能。
复合镀技术是改善材料表面性能的有效途径之一，而具有工艺简单、成本低、可常温操作、不影响主体材料内部性质等优点，因而在材料科学研究和开发中占有重要的地位。
纳米材料科学的发展给复合镀技术带来了新的契机。
纳米材料是指由极细晶粒组成（一般在1-100纳米之间）的固体材料，由于纳米材料具有尺寸效应、表面效应、巨磁电阻效应、宏观隧道效应和量子尺寸效应等特性，使其呈现出比普通材料高得多的硬度、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性等优异性能。
目前已经研究制备出多种不同的纳米复合镀层，常用的纳米粒子有Al2O3、ZrO2、MoS2、Si、SiC、Si3N4、和TiO2等，常用的金属有Ni、Cu、Cr和Co等。
纳米复合电镀
纳米复合电镀编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（纳米复合电镀）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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纳米复合电镀1208030123侯天润引言：随着技术的发展，对材料性能的要求更为严格和挑剔，单一材料难以满足工业生产的某些特殊性能，需要多种材料复合。
因此开发各种新型结构与功能材料，是目前材料科学中的一个重要研究方向。
近年来,高速发展起来的复合镀层以其独特的物理、化学、生物及机械性能,成为复合材料的一枝新秀，正日益过得广泛的关注和应用。
复合电镀技术自20世纪60年代开始应用于工业领域以来，日益受到人们的重视.复合电镀又称为分散电镀、镶嵌电镀，是用电镀的方法使金属（如Ni，Cu，Ag，Co,Cr等）与不溶性固体微粒（如Al2O3、SiC、ZrO2、WC。
SiO2、BN、Cr2O3、SiN4、B4C等)共沉积获得复合材料的一种工业过程。
不仅电沉积复合镀层在不断发展，而且利用复合化学镀技术也可以制备出一系列性能广泛变化的复合镀层,复合镀层在强化材料表面性能方面具有显著的效果[1］。
但由于其加入的固体颗粒多为微米级，其性能不能满足科技的飞速发展的要求，应用范围受到了一定的限制。
自纳米材料诞生以来,国内复合镀的研究逐渐增多，随着认识的深入和纳米材料科学的迅猛发展，人们意识到纳米微粒具有很多独特的物理及化学性能，包括表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、点、磁性质［2］，若化合物颗粒尺寸减小到纳米量级,理论上将可以大幅度提高镀层中的化合物复合量,更重要的是纳米颗粒的引入将有可能给镀层性能带来意想不到的改变，这一性能的改变将有可能更多的体现功能性能特性上。
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关于陶瓷汽缸 动机由于部
件的摩擦要耗费约 40%的总能量，而这种能耗多半是由活塞、活塞环 和气缸之间摩擦引起的，另外发动机部件还会受到如丙烷、乙醇和汽 油混合物之类的腐蚀性液体的腐蚀。为减轻这些摩擦和腐蚀性问题， 日本 Nihon Parkerizing 公司开发了镍-磷基陶瓷复合材料（NCC）。 20 世纪 70 年代早期，人们曾进行过铁基、镍基复合材料的电镀工艺 试验，并在小型二冲程摩托车、船舶、雪地摩托车及某些豪华客车的 发动机部件上少量应用。铁基、镍基复合材料镀层均抗磨损，因镍基 复合材料比铁基复合材料更抗腐蚀，被用于工作在高甲醇含量环境中 部件的镀层，但是随着工作温度的增加，镍基复合材料镀层的硬度会 减少，即使在恶劣的环境和在较高温度下，也能保持较高硬度，抗磨 损能力优异。NCC 镀层热处理后的硬度应变化。
程度改观，同时发动机转矩和功率增加约 3.5%。为此，NCC 镀层有助 于轻量、高效、低耗发动机的开发。日本丰田发动机公司曾验证过两 个未来全铝发动机设计方案：1）采用 NCC 铝缸套与常规的亚共晶 A1 （AA319 或 356）合金活塞组合，以防止气缸与活塞间卡死和磨损；2） 无缸套组合，过共晶高硅 A2（AA390）合金缸体（或 MMC 缸体）与铁 -磷电镀活塞组合以抗磨损。在这两种设计方案中，活塞环的磨损均 是采用 NCC 氮化钢环来减轻的。 目前，有两种方法可把 NCC 镀层用于铝缸套或直接用在铝气缸体上： 1）采用完全浸渍法；2）电镀液流动法，但电镀液只流在气缸内壁上， 不与其它部分接触，这是一种经济有效的新工艺，适用于大排量发动 机部件，如直立和 V 型四冲程发动机，费用与典型的铸铁缸套相当。 日本铃木发动机公司已将开发的 NCC 工艺用在该公司生产的摩托车、 船舶、豪华客车的二冲程全铝发动机上；雅马哈和川崎公司也把 NCC 镀层用于大批量的二冲程铝合金发动机上，此外，部分四冲程发动机 也在应用这种镀层。
除了高硬度和抗腐蚀性能好以外，NCC 镀层的摩擦系数还低，由于含 有优异的自身润滑性，摩擦系数只有 0.08～0.12，它比硬铬镀层的 摩擦系数（润滑条件下：钛合金上的 NCC 摩擦系数约 0.10～0.12， 硬铬的摩擦系数为 0.28～0.48）要低得多，使滑动部件间的磨擦损 失明显减小。经几家日本公司在它们开发的发动机上应用镀层表明， 抗腐蚀性能优异超硬（耐磨）和减磨（自润滑）耐高温的特点，有 取代镀硬铬铸铁缸套的趋势，能使缸壁温度、油耗、车质量均有不同
SYM 開發特殊的複合電鍍技術，將鎳 (Ni) 及陶瓷复合顆粒，共同 電鍍在汽缸壁上，形成特有的複合陶瓷電鍍 (Ni/复合材料) 汽缸， 將汽缸的品質推到極致，同時在全員共同的努力下，控制其大量生產 的品質，目前已達到不良率維持在 0.3% 以下的水準，能生產出質優， 且價格合理的陶瓷電鍍汽缸。 鋁合金電鍍陶瓷汽缸之特色 1.鑄鋁汽缸初步搪孔加工後再電鍍鎳基之碳化矽陶瓷鍍層,最後再施 以搪磨. 2.鍍層厚度約 0.00050 公分,硬度比一般鑄鐵高(HV 550). 3.鍍層為多孔性表面,駐油性佳,使汽缸表面與活塞,活塞環隨時保持 高度之潤滑,各接觸件不會刮傷,磨耗也降低.光陽之陶瓷汽缸搪磨表 面是屬於高原型(Plateau-Honed Surface Texture), 汽缸表面之紋 理峰值小,谷值大,所以汽缸之磨合時間短, 很快達成正常之運轉性 能,汽缸之磨耗及潤滑性能均再提升. 4.鋁合金之比重是鑄鐵的 0.35 倍,重量僅約鑄鐵的 1/3.而且熱傳導 係數是鑄鐵的 2.3 倍,所以引擎燃燒累積的熱較快傳出,保持引擎在 適度的溫度下運轉,避免過高溫造成潤滑油膜剝落產生機件刮傷, 或 零件因高熱負荷而疲勞破壞. 5.由於鋁合金電鍍陶瓷汽缸之優異特性,可使引擎運轉於較嚴苛的狀 態下而不損壞,所以可以調整引擎條件使得引擎之馬力提升,油耗減 少.
陶瓷電鍍汽缸是將工程陶瓷复合材料 ，利用特殊的複合電鍍技術， 將工程陶瓷材料電鍍於汽缸 (Cylinder) 壁上的技術， SYM 是台灣 首創將工程陶瓷材料應運用於機車引擎汽缸且大量生產的公司。 工 程陶瓷复合材料 能克服一般陶瓷材料性脆的缺點，同時它具有高硬 度－耐磨耗性優、高耐熱性等優點，對於引擎汽缸需要的高耐磨耗性、 高耐熱等特性，可說是絕佳的組合，但是因為工程陶瓷材料不導電， 且比重高，因此以一般傳統電鍍技術無法將其電鍍在汽缸壁上，因此
6.鋁合金電鍍陶瓷汽缸之特色 -潤滑性佳 -磨耗率低 -汽缸壁不會刮傷 -熱傳性佳 -重量輕 -節省燃油消耗 -性能提升
应用领域： 现在已大量应用在刀具刀刃、发动机汽缸、重工煤矿配件 模具、石油防腐 船舶、航天 有取代镀硬铬趋势等