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《长春工业大学》 2018年
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电沉积镍基—石墨烯复合材料的制备及性能研究

颜丙辉  
【摘要】:利用电沉积技术并辅助超声波分散加机械搅拌的方法在碳钢表面分别制备纳米晶Ni-Co合金以及Ni-Co-石墨烯合金镀层,主要研究了在不同的电流密度、温度、pH值以及石墨烯含量等工艺参数条件下对合金镀层的成分、硬度、耐磨性以及耐蚀性等性能的影响。利用扫描电镜(SEM)并辅助能谱检测仪(EDS)、X射线衍射仪分析了镀层表面的显微组织、相结构及成分含量,通过UNMT1微纳米材料力学综合测试系统考察镀层的微磨损性能,利用显微硬度计对不同合金材料进行显微硬度测试,采用VersaSTAT3型号的分析仪对制备的不同合金镀层进行了电化学分析,测试了合金镀层在3.5%NaCl溶液中的极化曲线及交流阻抗谱线。Ni-Co合金镀层结果表明:工艺参数对合金镀层的综合性能影响较大,在最佳工艺参为数电流密度1.5A/dm~2,温度50℃,pH=4时获得的镀层组织细密、结构均匀、表面平整;镀层表面的衍射峰主要成分为Ni-Co合金及镍和钴的单质;在减摩性能以及微摩擦系数方面,镀层的平均摩擦系数最小为0.18,合金具有较好的耐微摩擦磨损性能;显微硬度值最大为560HV;在3.5%NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性,自腐蚀电位为-0.8V。Ni-Co-石墨烯复合镀层结果表明:工艺参数对Ni-Co-石墨烯合金镀层的综合性能影响也较大,在最佳工艺参数电流密度2A/dm~2,温度50℃,pH=4,水墨石墨烯浆料为0.9g/L时获得的Ni-Co-石墨烯合金镀层平整致密、晶粒尺寸均匀;合金镀层的衍射峰主要为Ni-Co-石墨烯合金和Ni-Co合金,其中出现明显的C的衍射峰;在减摩性能以及微摩擦系数方面,镀层的平均摩擦系数最小为0.15,具有较好的耐微摩擦磨损性能;具有较高的显微硬度值,最大达到678HV;在3.5%NaCl溶液中耐蚀性也较好,极化曲线结果显示,自腐蚀电位为-0.91V。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TB333;TQ153

【参考文献】
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