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本文对纳米SiC-Ni复合镀层的电沉积工艺及性能进行了较为系统的研究。主要实验内容包括以下几个方面:通过实验选择合适的表面活性剂,其目的是使纳米SiC颗粒在瓦特镀液中得到较好的分散。选用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及复配使用的阴阳离子表面活性剂,通过沉降实验、粘度测试对瓦特镀液的分散性进行了测试,找到使纳米SiC颗粒在瓦特镀液中分散较好的表面活性剂。
采用频率为100kHz高频脉冲电源,在铜基上优化了电镀工艺,获得了表面光洁平整、SiC含量较高、与基质金属结合良好的纳米SiC-Ni复合镀层。在此工艺基础上,本文通过改变镀液中SiC含量、电流密度、脉冲电源的频率、镀液温度等电镀工艺参数获得了镀层内不同SiC含量的纳米SiC-Ni复合镀层,并对镀层的硬度进行了测试。实验结果表明,电镀工艺条件的改变会影响纳米SiC-Ni复合镀层的沉积速率、镀层中SiC微粒的含量及镀层的硬度。镀层中SiC微粒的含量是影响复合镀层的关键因素。随着镀层内SiC微粒含量的增加,镀层显微硬度增大。
利用透射电子显电镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了纳米SiC-Ni复合镀层的微观形貌。实验结果表明:脉冲电镀获得的镀层晶粒度小,表面致密、均匀。