高耐磨耐蚀Ni-P-PTFE复合镀层工艺及其性能的研究.pdfVIP

高耐磨耐蚀NiP PI’FE复合镀层工艺及性能研究 高耐磨耐蚀Ni—P—PTFE复合镀层工艺及性能研究 李辉俞宏英孟惠民王旭东樊自拴李辉勤杨德钧孙冬柏 北京科技大学腐蚀与防护中心 北京腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室 北京100083 摘 要 本论文研究了化学复合镀Ni-P-PTFE的工艺及镀层性能。通过对不同工艺条件的研究，着重了 解了PTFE的加入量、添加剂、稳定剂等因素对镀层中的PTFE含量及其镀层性能的影响。通过极化 曲线的测量，检测了镀层的耐蚀性能、通过摩擦试验机测试了镀层的摩擦性能。性能检测结果表明， 由于PTFE的加入，使镀层的摩擦系数明显减小、耐磨性增加，并可以控制镀层的耐蚀性。通过扫 描电镜观察了PTFE在镀层中存在形式，分析了PTFE对镀层性能影响的机理。 前言 Ni-P镀层具有耐腐蚀性、耐磨性等众多优异性能，在日常生活和工业生产。p得到了广泛的应用 (1,21。而在化学镀镍的镀液中加入一些在某些方面具有优异性能的颗粒和Ni．P合金共沉积，可增强 镀层的性能，满足工件的特殊要求。PTFE具有很好的白润滑性，在将它和Ni．P共沉积可以降低镀 层摩擦系数进而提高镀层的自润滑性和耐磨性，应用在那些对镀层的润滑、耐磨性要求较高的场合c，～ ”。本文对Ni—P—PTFE复合镀层的施镀工艺及镀层的性能进行了较系统的研究。 I、实验设备和实验材料 1．1实验设备 实验主要设备有恒温水浴、S250MK3型扫描电镜、美国EGG PAR公司的电化学测试系统、 UMT．2显微力学摩擦试验机等。 1．2实验材料 F： 硫酸镍 28．79m 次亚磷酸钠27．03 g几 柠檬酸0．06mol几 苹果酸008mol／L 乙酸钠9．8叽 乙酸6．58扎 添加剂A、B PTFE乳液1～20ml／L 1．3实验材料预处理 ， 试验所用的碳钢须经过预处理，以获得清洁、活化的基体表面。预处理具体的步骤为：碱液除 油一流水冲洗一除锈一流水冲洗一活化一水洗一化学复合镀。 2、实验内容 通过前期的探索性试验，研究镀层性能和各个因素之间的关系，得出复合镀层组织和性能的影 响因素主要为：A．添加剂A；B．添加剂B；c．稳定剂的加入量；D．PTFE。然后使用正交实验对主要 影响因素进行分析。 39 P 高耐磨耐蚀Ni PTFE复合镀层工艺及性能研究 表1 正交实验各因素不同水平的对应艟 编号 1 2 3 4 添加剂A(mg／l，) 10 20 50 100 添加剂B(mgfll。) 0 lO 20 50 PTFE的浓度(ml／L) 1 5 10 20 稳定剂的浓度(mg／L) 0 0 5 l 2 表2试验选用L(44)的正交表 l编号 A B C D 1# 1 l l 1 2# l 2 2 2