NI基纳米复合电镀镀层的性能研究
纳米复合镀层的研究历程
关
键
词： 纳米粒 子 ；复合镀 层 ；复合 电沉积 ； 学复合 镀 ； 化 耐磨 性 ； 腐蚀性 耐
文 献标 识码 ： Ａ
中图分类 号 ： Ｑ ５ ．９ Ｔ １ ３ １
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｃｏ ｒ ｅ ｏ ｅ ｔ ０ ｅ Ｏ ｉｅ ｎ ｅ ｔ ｏ ｅ ｓ ｓ ａ ｃ ｕ ｓ ｎ Ｅｌｃ ｒ ｄ ｐ ｓｔ ｄ ａ ｄ Ｅｌ ｃ ｒ ｌ ｓ Ｎａ ｏ ｏ ｐ ｓｔ ａ ｉ ｓ ｎ ｃ ｍ ｏ ｉｅ Ｃｏ ｔ ｎｇ
２ １ 年６月 ０２
电 镀 与 精 饰
第 ３ 卷第 ６ 总 ２１ ４ 期（（ ０ ２ ０ －０ ５ ０ １０ －８ ９ ２ １ ） ６０ ２ － ５
纳 米 复 合 镀 层 的 研 究 历 程
郭 崇 武
（ 广州 超邦 化工 有 限公 司 ， 广东 广州 ５０６ ） １４０
ｗｅ ｒｒ ｓｓａ ｃ ａ ｅ ｉｔ ｎ ｅ；ｃ ｒｏ ｉ ｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｏ ｒ ｓｏ ｅ ｉｔｎ ｅ
引 言
纳米 材料是 ２ ０世纪 ８ ０年代发 展起 来 的新 型材
镀 层 。与普 通复合 镀 层 相 比， 类镀 层 具 有 更优 异 这 的性能 ， 因而 制备 纳米 复合 镀 层 已经 成 为 近 年来 国 内外竞 相 研 究 的 热 点 。 目前 已 经 制 备 出多 种 具 有 不 同功 能 的纳米 复合 镀 层 ， 分 工 艺 已应 用 于 生产 部 实践 中。制 备 纳 米 复 合 镀 层 可 以 提 高 金 属 或 合 金 耐磨损 、 耐擦 损 和抗 蠕 变 的性 能 ， 高 耐 腐 蚀性 、 提 高 温强度 和 高温 抗 氧化 性 ， 为 干性 自润 滑 镀 层 、 作 电
电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的显微组织分析
摘 要 ： 用 超 声波 辅 助 脉 冲 电沉 积 复 合 镀 技 术在 铜 基 表 面 制备 Ｎ－ｉ 米复 合 镀 层 。研 究 了超 声 波 的施 加 和 不 同 电极 摆 采 ｉ Ｃ纳 Ｓ 放 方 式 对 镀 层 显微 组 织 和 性 能 的影 响 。结果 表 明 ： 声 波 和 第 二 相颗 粒 共 同作 用 可 以 显著 细 化 复 合 镀 层 显 微 组 织 ， 微 硬 超 显 度 可 达 到 ＨＶ７Ｏ 复 合镀 层 镍 衍 射 晶 面 （０ ） （２ ） 位 的 变 化 ， 明 晶粒 生 长 过 程 中 的 择 优 取 向得 到 了抑 制 ； 其 他 施 ６； ２０ 和 ２０ 峰 说 在 镀 条 件 相 同 时 ， 电极 垂 直 摆 放 相 比较 ， 与 电极 水 平 放 置 时复 合 镀 层 厚 度 减至 为 １． 显 微 硬度 下 降 为 ＨＶ３３ ２Ｏ ｍ 且 ４ 。分 析 原 因是 ， 电极 水 平 摆放 时第 二 相 颗 粒 的 自沉 降 作 用覆 盖 阴极 表 面 ， 碍 镍 的沉 积 ， 而 降 低 了 复合 镀 层 中 Ｓ 的含 量 。 阻 从 ｉ Ｃ 关 键 词 ： —ｉ 合 镀 层 ； 极 摆 放 ； Ｎｉ Ｃ复 Ｓ 电 超声 波 ； 优 取 向 择
材 料 工 程 ／２ １ ０ １年 １ 期 ２
电沉 积 Ｎｉ ｉ — Ｃ纳 米 复 合 镀 层 的 Ｓ 显 微 组 织 分 析
Ｍ ｉｒ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉＳｉ Ｎ ａ ｏ ｏ ｐ ｓｔ ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｅ Ａ ａ ｙ ｉ ｆＮ — Ｃ ｎ ｃ ｍ ｏ ｉｅ Ｃｏ ｔｎ ｙ Ｅ１ ｃ ｒ ｄｅ ｓｔ０ ａ ｉ ｇ ｂ ｅ ｔｏ ｐ０ ｉｉｎ
Ni-ZrO_2纳米复合镀层研究进展
耐多种 金属熔体 和 氧化物 的侵蚀 。 ． 采用 复合 电沉 ｊ
积技术 制 备 掺 杂 纳 米 Ｚ Ｏ ｒ ：微 粒 的 Ｎｉ 复 合 镀 基
层 ， 于 含 有 性 能 优 越 的 Ｚ Ｏ：纳 米 微 粒 ， 层 的 由 ｒ 镀
组 织结 构发生 变化 ， 镀 层 具有 优 良的 耐 高温 、 使 耐
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｃｕｒ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇｒ ｓ — ａ ｅ Ｏ２ｎａ ｏ ｃ ｔａ ｔ ｒ ｎｔｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｅ ｓｏｆＮｉ ｂ ｓ ｄ Ｚｒ ｎ — ｏｍ ｐ ｉｅ ｃ ａ ｉ ｇｓｗ ａ ｅ ｅ ｅ Ｔｈｅ ｄｅ ｏ— ｏｓｔ ｏ ｔｎ ｓ ｒ ｖｉｗ ｄ． ｐ ｓｔｏｎ ｍ ｅ ｈａ ｉｍ ｏ ｃ ａ ｉ ｓ ｉｉ ｃ ｎ ｓ ｆ ｏ ｔｎｇ ｗ ａ ｅ ｐｏ ｄ ｄ Ｈ ａ ｄｎ ｓ ｓ ｘ ｕｎ ｅ ． ｒ ｅ ｓ，ａ ａ ｉ ｅ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ， ｆ ｔｇ ｒ ｓｓ ａ ｃ ， ｈ ｇ ｂｒ ｓｖ ｒ ｓｓ ａ ｃ ａ ｉ ｕｅ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｉｈ
ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ａ ｉ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ａ ｏ ｒ ｓｏｎ ｒ ｓｓ ａ ｅ ｏ ｏ ｔｎ ｓ ｄ ｏｎ ｔ ｉｒ ｔ ｕ ｔ ｒ ｒ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏｘ ｄ ｔｏｎ ｒ ｓｓ ａ ｃ ｎｄ ｃ ｒ ｏ ｉ ｅ ｉｔ ｎｃ ｆ ｃ ａ ｉ ｇｓ ｂａ ｅ ｈｅ ｍ ｃ ｏｓｒ ｃ ｕ ｅ ｗｅ ｅ
关 键 词 ：纳 米 复 合 镀 层 ；纳 米 微 粒 ；电沉 积 中 图 分 类 号 ：ＴＢ ３ ４ ０ 文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ —ｂ ｓ ｄ Ｚｒ ｎ — ｏ ｐ ｓｔ ａ ｉ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆ Ｎｉ ａ ｅ Ｏ２Ｎａ ｏ ｃ ｍ ｏ ｉｅ Ｃｏ ｔｎ
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。
NiW复合镀层的制备及其析氢催化性能研究
NiW复合镀层的制备及其析氢催化性能研究摘要：Ni基催化剂是目前工业用碱水电解制氢的常规材料，但仍存在析氢本征活性低、产氢能耗高的问题。
Ni与 d区金属元素W进行合金化改性处理是提高 Ni基催化剂本征活性的有效方法。
本文通过一步电沉积法，在柠檬酸钠添加硼酸的电镀液体系中实现了低电流密度下 NiW高催化活性镀层的制备，显著降低了电沉积能耗，有利于实现样品的大规模制备。
研究了电沉积液中 NiW比对沉积镀层催化活性的影响。
溶液中少量 Ni的存在即可有效促进 W的还原。
形成的NiW(2:4)镀层展示出优异的协同效应，析氢催化活性显著提升，在100 mAcm-2的电流密度下仅需施加203 mV的过电位，且在该电流密度下可稳定运行100 h，有望应用于工业化电解水制氢领域。
1. 引言作为清洁的可再生能源，氢能由于其能量密度高、无污染等特点，被认为是化石燃料的替代品之一。
电解水是一种清洁、高效的制氢方式[1-5]。
在电解水制氢领域中，贵金属基催化剂（如 Pt、Ir、Ru等）仍是最好的催化材料。
但是稀有的储量和高昂的成本等因素限制了贵金属基催化剂在工业上的大规模应用[6-8]。
设计开发非贵金属催化剂材料作为电解水电极材料是降低电解水制氢成本，实现氢能工业化进程的关键。
过渡金属元素的合金化可以调节氢在材料表面的吸附/脱附能，从而提升其催化活性[9-11]。
1984 年，布朗等人首次研究了一系列二元合金的 HER催化性能。
他们发现 NiMo合金表现出最高的催化活性，Mo基合金的性能遵循 NiMo>CoMo > FeMo的次序[12]。
因此，NiMo 基材料的高催化活性受到了国内外研究学者的广泛关注。
采用电沉积制备的 NiMo镀层在浓碱性溶液中表现出良好的析氢催化活性[13]。
然而电沉积制备NiMo镀层需要施加的电流密度较大，能耗较高，且镀层与基体的结合力还有待改善。
W与 Mo 作为相邻的同族元素，具有相似的化学性质。
Ni基软硬复合涂层减摩耐磨性能研究
Ni基软硬复合涂层减摩耐磨性能研究在工业的巨轮上，摩擦与磨损是一对无形的刹车片，它们悄无声息地减缓着机械效率，侵蚀着设备的寿命。
然而，随着科技的进步，一种名为Ni基软硬复合涂层的材料应运而生，它如同一位身披铠甲的勇士，在减摩抗磨的战场上挥舞着光芒四射的长剑。
这种涂层，就像是大自然中的珊瑚礁，坚硬而又富有弹性。
它的硬质相提供了坚固的支撑，而软质相则像海绵一样吸收冲击，两者的结合宛如岩石与流水的和谐共处，既保证了涂层的硬度，又赋予了它必要的柔韧性。
在显微镜下，这些复合涂层的结构仿佛是一幅精细的刺绣，每一针一线都经过精心设计，以确保最佳的耐磨性能。
夸张地说，Ni基软硬复合涂层的出现，就像是给机械设备穿上了一双铁鞋，让它们在前进的道路上更加稳健和长久。
在实际应用中，这种涂层的效果堪比给机器涂上了一层“不老药”，使得它们的工作年限得以大大延长。
然而，任何技术的进步都不是一蹴而就的。
Ni基软硬复合涂层的研究和应用过程中，我们面临着诸多挑战。
首先是涂层的制备工艺，它需要精确控制温度、压力和时间，就像是烹饪一道复杂的佳肴，稍有不慎就可能前功尽弃。
其次是涂层与基材的结合强度，这直接关系到涂层的耐用性，如果结合不牢固，那么涂层就如同沙滩上的城堡，一场风暴就能将其摧毁。
在这些问题面前，我们需要进行深入的思考和分析。
例如，我们可以通过改进制备工艺来提高涂层的质量，或者通过添加中间层来增强涂层与基材的结合力。
这些解决方案就像是给一座桥梁加固支柱，让它能够承受更重的负荷，更安全地通行。
形容词的使用在这里显得尤为重要。
当我们描述这种涂层的性能时，我们不仅仅是在谈论它的“硬度”或“韧性”，我们还强调它的“卓越”、“革命性”和“创新”。
这些词汇不仅仅是对材料特性的描述，更是对其潜在价值的肯定。
Ni基软硬复合涂层的研究是一个复杂而又充满希望的领域。
它不仅仅是材料科学的一部分，更是工业进步的一个缩影。
随着技术的不断发展，我们有理由相信，这种涂层将会在减少摩擦、抵抗磨损方面发挥更大的作用，为机械设备的高效运行提供更坚实的保障。
Ni-P复合镀层摩擦磨损性能的研究
且磨损方式不同， 饭层的李按磨损性能表现也不尽相同
关钧词： 化学复合镀； ＆减康； 耐磨 磨恨方式
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｏ ｐｓｅ ｔｇ ｏ （ ｉ ） ｉ ａｄ ｉ ） Ｔ Ｅ ｃ ｅｏ ｔ ｏ ｃ ｂｎ ｅｓ ｓａ ｂ ｂ ｒｃ ｗ ｃ ｏ ｔｃ ｉ ｓ Ｎ－ － Ｃ （ － － Ｆ ａ ｏ ｐｓｅ ｎ ｏ ｓ ｌ ｔｔ ｙ ｔ ： ｏ ｍ ｉ ｏ ｎ ｆ Ｐ Ｓ ｎ Ｎ Ｐ Ｐ ａ ｒ ｄ ｉｄ ａ ｅ ｒ ｔ ｕ ｒｅ ｅ ｂ
镀铜 方法 １ 选用不含 Ｎ Ｏ ａ Ｈ且帆化亚铜 、 游离氮化
流至 ２Ａｄ ＇正常镀 ３ｍｎ ５／ ． ０ ｉ终止电镀。
方法 ２则不进行锌酸盐处理 ， 而在经 出光水洗
钠及络合剂含量较高的配方 为防止锌层薄而溶解．
采用带电 入槽 及 冲击电流 ， 加速 铜 电化 学 沉 积 。方
后进 入镀铬过程， ３习ｄ 镀约 ０ ５ ｉ， 以 ０ 郝 ． ｎ 后按 ｍ
ｆｒ ｅ ｒ ｄ ｆ ｅ ｔ ａ ｍｏｅ ｈｖ ｄ ｆ ｅｔ ｃ ｏ ｔｅ ｔ ｎ ｄ ａ ｂｈｖ ｒ ｏ ｔｅ ｔ ｇ ｕ ｈｒ ｅ ｅ ｎ ｗ ｒ ｄｓ ｅ ｅ ｎ ｅ ｅｔ ｎ ｆｃｏ ａ ｗ ｒ ａｉ ｓ ｈ ｃａ ｎｓ ｔ ｍｏ ｉ ｒ ｆ ｅ ａ ｉ ｒ ｆ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｅ ｅ ｏ ｆ ｏ ｉ ｆ ｆ ｉ Ｋ ｙ ｏｄ ： ｌ ｔ ｌ ｓ ｐ ｓｅ ｔ ｇ Ｗｅｒ ｉ ａｃ ｅｗ ｒｓ Ｅｅ ｒ ｅ ｃｍ ｏｉ ｐａｉ ； ａ ｒ ｓ ｎｅ＆ ｆ ｃ ｏ ａｌ ｉ ｉ ； ａ ｍｏｅ ｃ ｓ ｏ ｏ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔ ｓ ｒ ｔ ｎ ｅ ａ ｏ Ｗｅｒ ｄ ｉ ｉ ｌｖ ｔ ｎ
异． 镀层 完整 、 晶细致 均匀 最 后烘 烤 中无 发现 脱 结 皮起泡 。方法 Ｉ 经锌 酸盐 处理后工件 表面已受 到锌
高频脉冲电镀镍--纳米二氧化钛复合镀层光催化性能研究的开题报告
高频脉冲电镀镍--纳米二氧化钛复合镀层光催化性能研究的开题报告摘要：高频脉冲电镀技术是一种以高频脉冲电源为动力源，以镍盐为镀液的电化学沉积方法。
该技术具有沉积速度快、镀层均匀性好等优点，可用于制备各种功能材料。
本文拟采用高频脉冲电镀技术制备镍基纳米二氧化钛复合镀层，并对其进行光催化降解废水污染物的性能研究。
计划通过SEM、XRD、UV-Vis等分析手段研究镀层的微观形貌、结构及光吸收性能等，利用光催化反应器测试复合镀层降解废水污染物的效率，并对反应机理进行探讨。
本研究可为高频脉冲电镀技术在功能材料制备领域的应用提供一定的借鉴意义，为光催化废水处理技术的发展提供一种新的思路。
关键词：高频脉冲电镀；纳米二氧化钛；复合镀层；光催化；废水治理Abstract:High-frequency pulse electrodeposition is an electrochemical deposition method that uses nickel salt as the plating solution and a high-frequency pulse power source as the driving force. This technology has the advantages of fast deposition rate, good coating uniformity, and can be used to prepare various functional materials.In this study, a nickel-based nanotitanium dioxide composite plating was prepared by high-frequency pulse electrodeposition, and its photocatalytic performance for the degradation of wastewater pollutants was studied. The microstructure, structure, and light absorption performance of the coating were studied by SEM, XRD, UV-Vis, etc., and the efficiency of the composite coating for the degradation of wastewater pollutants was tested using a photocatalytic reactor. The reaction mechanism was also discussed.This study can provide certain reference significance for the application of high-frequency pulse electrodeposition technology in the field of functional material preparation and provide a new idea for the development of photocatalytic wastewater treatment technology.Keywords: high-frequency pulse electrodeposition; nanotitanium dioxide; composite coating; photocatalysis; wastewater treatment。
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辽宁科技大学本科生专业选修课
现代表面分析检测方法
结课论文
论文名称：NI基纳米复合电镀镀层的性能研究学生：郑奇
院系名称：材料与冶金学院
授课教师：金辉
专业班级：材料化学14-1
学号：
联系电话：
NI基纳米复合电镀镀层的性能研究
摘要：采用复合电镀技术通过向电镀溶液中加入平均粒度为90 nm的Al2O3粉，
在Ni基材上制备了Ni-纳米Al2O3复合镀层，应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(EDAX)及透射电镜(TEM)等手段对复合镀层的表面形貌和结构进行了表征，并通过试验考察了镀层的磨损性能。
结果表明，纳米Al2O3颗粒均匀分布在Ni纳米晶中；纳米Al2O3颗粒的加入不仅细化了基体Ni的晶粒尺寸，而且还具有弥散强化作用，从而提高了Ni- Al2O3纳米复合镀层的硬度和耐磨性能[1]。
关键词：纳米Al
O3；复合电镀；结构；形貌；耐磨性能
2
复合电镀技术具有设备简单、易操作、价格经济等优点，已广泛应用于航空、汽车、电子等行业。
复合电镀中常用的第二相固体颗粒有碳化物、氧化物和氮化物如SiC、ZrO2、Ti02、Si3N4等。
大量试验结果表明，金属基复合镀层的性能不仅与颗粒性质还与颗粒的含量、尺寸及分布有关。
Al2O3颗粒具有特殊的机械和化学特性，如高化学稳定性，高硬度和高温耐磨性等，可作为金属基复合物的增强第二相应用在微器件表面，从而提高器件的耐磨性能。
普通微米粒由于颗粒粗大，所得镀层表面粗糙，颗粒与基体金属材料界面结合较弱，镀层质量差。
随着纳米粉制备技术的不断发展，性能更优异的纳米复合镀层出现。
本工作采用复合电镀技术，通过向普通电镀液中加入平均粒度约为90 nm的Al2O3粒子，在Ni 基材上制备了Ni-纳米Al2O3复合镀层并对其摩擦磨损性能进行了研究[1]。
一．试验
选用尺寸为15 mm×10 mm ×2 mm的电解Ni片为基材，同一成分的Ni
片为电镀时的阳极。
试样用水砂纸磨至800号后经酒精、超声波清洗。
镀液为弱酸性镀液，pH值为，镀液配方为:LNiS04·7H20，L NH4Cl，g/L H3B04，L
C12H25OSO3Na。
纳米Al2O3粉直接加入镀液，为保证纳米粉颗粒的悬浮，在复合电镀过程中施以磁力搅拌。
镀液温度为35℃，电流密度3A/dm2，施镀时间2h，镀层厚约为50μm。
显微硬度测量在MHV2000维氏数字显微硬度计上进行，载荷为，加载时间为10S，取10个点的平均值为最终的硬度值。
摩擦磨损试验在
CJS111A型摩擦磨损实验机上进行，Si3N4磨球的尺寸为Ø2mm、转速200 r/min、载荷150 N、摩擦半径为mm，时间1 h，总路程约为m，选用感量为10-5g的天平进行分析。
采用(Rigaku)D/max一2500pc型x射线衍射仪(EDAX)磨损量和Camscan MX2600扫描电子显微镜(SEM)对磨损前后的复合镀层进行综合分析。
与此同时选用相同电镀条件下获得的单Ni镀层作对比试验。
二．结果与讨论
1.复合镀层的结构
单Ni镀层和Ni-纳米Al2O3复合镀层的表面SEM形貌见图1。
从图l可知，单Ni镀层具有典型的金字塔结构，但随着纳米Al2O3颗粒的加入，基体Ni的晶粒尺寸明显细化，同时向半球形转变。
在电沉积Ni镀层的过程中，Ni沿一定的方向择优长大，但是随着Al2O3粒子复合，Al2O3粒子作为Ni沉积时的第二相导异质形核质点，细化了基体Ni晶粒。
EDAX分析表明，Ni-纳米Al2O3复合镀层中Al2O3含量为7%-9%，而图1b中自亮颗粒即为富Al的Al2O3颗粒。
由此可见Al2O3纳米颗粒在复合镀层中存在局部团聚现象，这与纳米具有很强的团聚特性有关。
图1 镀层表面SEM形貌
单Ni镀层及复合涂镀层的TEM形貌见图2。
从图2a可见，单Ni镀层中
Ni的平均晶粒尺寸小于100nm。
从图2b可知，白色的圆形颗粒为纳米Al2O3
粒子。
除了局部存在的团聚状Al2O3纳米粒子外，细小的纳米Al粒子弥散分布在晶粒尺寸在15-60 nm的Ni晶粒中。
图l和图2的结果表明在电沉积Ni镀层的过程，Ni沿一定的方向择优长大，但随着Al2O3粒子的复合，Al2O3粒子作为Ni沉积时的第二相异质形核质点，细化了基体Ni晶粒，从而产生明显的细化晶粒的作用[1]。
图2镀层表面TEM形貌
2.复合镀层的摩擦学性能
单Ni镀层和Ni-纳米Al2O3复合镀层的摩擦系数随时间的变化曲线见图3。
图3镀层摩擦系数随时间变化曲线
从图3可知,开始单Ni镀层和Ni-纳米Al2O3复合镀层具有相同的摩擦系数，此时偶件主要作用在试件表层的凹凸不平区，由于接触面积小，摩擦阻力小，摩擦系数较低。
随着时间的延长，单Ni镀层与对偶件的接触面积增大，同时由于摩擦热的作用导致偶件与镀层的黏着作用增强，摩擦系数会直线上升，40 min
后达到左右，Ni-纳米Al2O3复合镀层的摩擦系数在15 min后开始成直线增加，40min后也只有左右。
由此可见，复合镀层中的纳米Al2O3颗粒明显降低了对偶件闻的黏着作用，降低了Ni- Al2O3纳米复合镀层的摩擦系数。
从图3还可以发现，即使在摩擦系数较为稳定的后期(40 min后)，单Ni镀层的摩擦系数波动仍然很大，这与黏着磨损时镀层的塑性变形与镀层局部脱落有关[1]。
测试结果表明，相应的单Ni镀层的显微硬度为280 HV，磨损量为mg，随着Al2O3纳米颗粒的加入，Ni-纳米Al2O3，复合镀层的硬度升高到480 HV，磨损量为mg。
由此可见镀层的硬度与磨损量成反比，即随着硬度升高，磨损量降低。
纯Ni镀层和Ni-纳米Al2O3复合镀层磨损试验后的表面SEM形貌见图4。
从图4中可见，纯Ni镀层沿磨臻摩擦方向存在明显的塑性变形痕迹，如犁沟和镀层局部脱落，同时还有明犀的黏着磨损撕裂的台阶，为黏着磨损和磨粒磨损，随着纳米Al2O3粒子的加入，这种撕裂的台阶、犁沟和局部脱落消失，表现为典型的显微切削磨粒磨损。
研究表明，随基体Ni晶粒的细化，硬度与耐磨性能增强。
大量研究结果表明当第二相颗粒尺寸小于100nm时，就会产生弥散强化作用，从而提高了涂层的承载和抗变形能力，改善了涂层的耐磨性能。
由此可见，纳米Al2O3增强了镍基体的硬度和抗塑性流变能力，抑制了复合镀层的黏着磨损，从而提高了复合镀层的耐磨性能。
结合图l和图2有关复合镀层加入纳米Al2O3颗粒前后Ni的晶粒尺寸细化的试验结果，可知Ni-纳米Al2O3，复合镀层硬度和耐磨性能的提高主要来自两个方面：基体Ni晶粒的细化和纳米Al2O3颗粒的弥散强化作用[2]。
图4镀层磨损后SEM形貌
三．结论
(1)纳米Al2O3颗粒的加入细化了Ni的晶粒尺寸，从而提高了复合镀层的耐磨性能。
(2)Ni-纳米Al2O3复合镀层中的Al2O3颗粒起弥散强化作用，提高了其耐磨性能。
(3)单Ni镀层的主要磨损机制为黏着磨损，而Ni- Al2O3纳米复合镀层的主要磨损机制为磨粒磨损[3]
参考文献
[1]赵国刚，张海军，周月波.Ni-纳米Al2O3复合镀层结构和耐磨性能研究. 材料保护[J]. 2008年6期
[2]李发闯，郭忠诚. Ni- Al2O3纳米复合电镀工艺和镀层性能研究进展[C]. 2011中国西南四省市表面工程技术交流会.2011年9月
[3]张文俊.碳纳米管复合镀层沉积工艺及性能研究[J].广东工业大学.2014年9月.。