文档介绍：东南大学
硕士学位论文
Ni-Al<,2>O<,3>快速复合镀工艺的研究
姓名:王红星
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:林萍华;董寅生
20040601
摘要采用正八棱柱体形状的阴极,在普通的瓦特型镀液中加入氧化铝颗粒制备复合镀层,研究了阴极电流密度、搅拌速度和颗粒在镀液中的浓度等因素对复合镀层厚度和镀层内粒子含量与阴极不同方向之间的关系。实验结果表明,阴极电流密度、搅拌速度和镀液中烈慷级远撇阒懈春狭W拥暮坑忻飨缘挠跋欤总体趋势是与阳极距离近的方向,镀层厚、粒子含量多,且各个位向之间的厚度和含量随工艺条件的不同而变化。采用使镀液垂直于阴极表面和平行于阴极表面两种方向的定向流动进行复合镀,以减小阴极表面扩散层的厚度,从而提高阴极电流密度,加速舢牖质金属镍的共沉积速度,增加颗粒在镀层中的沉积量。初步研究结果表明,通过采取使镀液定向流动的途径,能够提高复合镀层的沉积速率,但对提高颗粒在镀随镀层厚度变化的梯度镀层,为制备复合材料提供了一种新的方法。关键词:复合电沉积,复合镀层,梯度材料层内的沉积量不很明显,其内在规律,还有待进一步深入研究。在一定的电流密度,适当的搅拌速度和颗粒浓度条件下,通过旋转阴极,使镀层在确定的时间内,按一定的规律分别位于不同的位向,就可能得到粒子含量东南大学硕士学位论文中文摘要
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第一章绪论复合镀层的特点随着航空、宇航、电子、海洋、化工、冶金及原子能工业的开发和进展,现有的单一材料已难以满足某些特殊的要求,迫切需要各种各样的新型结构材料和功能材料。理论和实践证明,若能把几种材料合理地组合在一起,综合它们各自的优点,在一定程度上弥补它们各自的缺点,且形成一种优于各自性能的新型材料,便能解决工程中的许多问题。正非常重要的组成部分,复合镀层就属于这种复合材料。复合镀层粒J峭üФ苹虻缍频姆椒ǎ恢只蚴植蝗苄怨分散电镀或组合电镀等。因此在研究复合镀层时,常用复合电镀为代表复合镀层属于金属复合材料,复合镀层基本组成有两个部分:一部分是通过还原反应而形成镀层的那种金属,称为基质金属,是均匀的连续相;另一部分则为不溶性固体颗粒,它们通常是不连续地分散于基质金属之中,组成一个不连续相。如果不经过特殊的加工处理,基质金属和不溶性固体颗粒之间,在形式上是机械地混杂着。两者之间的相界面基本上是清晰的,几乎不发生相互扩散现象,但是它们可获得基质金属与固体颗粒两种物质的复合电镀是获得复合镀层的一种有效的方法。由于基质金属与不溶性固体颗粒具有不同的性质,能组合起来相互补充,相互促进,改变了单一金属镀层的性质,从而使复合镀层获得广泛的性能变化。与熔渗法、热挤压法、粉末冶金法等目前用得较多的热加工法相⒂胗萌燃庸しㄖ票傅母春喜牧舷啾龋玫绯粱突С粱ㄖ票父春隙撇悖茉一定程度上赋予人们控制材料各种性能的更大的主动性。用热加工方法制备复合材料,一属基复合材料。此外由于烧结温度高,基质金属与夹杂于其中的固体颗粒之间会发生相互扩散作用及化学反应,这往往会改变它们各自的性能,出现一些人们并不希望出现的现象。用复合镀技术制取复合材料时,大多都是在水溶液中进行,通常温度低于妫ぜ乎没有变形,因此,除了目前已经大量使用的耐高温陶瓷颗粒外,各种有机物缇鬯氟乙烯等推渌恍┯鋈纫追纸獾奈镏剩餐耆ǹ梢宰魑2蝗苄怨烫蹇帕7稚⒌蕉撇阒校制成各种类型的复合材料。在这种情况下,基质金属与微粒之间基本上不发生相互作用,是在这样背景下,以各种形式组合的复合材料得到很大发展,目前已成为材料科学中一个体颗粒与金属镀层共沉积至基体表面,从而形成在金属镀层中均匀分布固相颗粒的一种特殊镀层。这种获得复合镀层的工艺,称之为复合电镀。这种技术在国内外也有一些其它名称,例如弥散电镀、镶嵌电镀综合性能。比,采用复合镀技术,具有下列特点般需要在蚋叩奈露认麓砘蛏战帷R虼耍苣咽褂糜谢镒榉掷粗迫〗而保持它们各自的特性。