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《广东工业大学》 2004年
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纳米SiC粉体的制备及Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀研究

程秀  
【摘要】: 以工业SiC粉末为原料,用高能球磨机制备了SiC纳米粉。用Philips XL30FEG型扫描电镜、Y-4A型X射线衍射仪对球磨后的粉末进行了形貌观察和相结构分析,统计了SiC粉体尺寸随球磨时间的变化规律。结果表明:随着时间的延长,粉末逐渐细化至纳米级,可以细化到30nm左右,但球磨时间超过25h后粉末颗粒继续细化的速度明显放慢,并且在球磨的过程因为晶粒细化和晶粒内部发生了严重的晶格畸变,纳米粉体X射线衍射峰产生严重宽化。 采用稀土作为添加剂,利用高能球磨机球磨微米尺寸Si、C的混合粉体使其合成纳米尺寸的SiC,利用扫描电镜观察经球磨后的粉体形貌,用Y-4A型X射线衍射仪对球磨后的粉体进行物相分析。结果表明:添加一定量的稀土可促进SiC的合成并加快粉体的细化过程。 在化学镀Ni-P工艺基础上添加不同浓度的纳米尺寸的SiC粒子,制备出纳米结构的涂层,探讨SiC纳米粒子及其浓度对镀速、复合镀层性能等的影响。利用XJP-2型金相显微镜观察镀层组织并测其厚度,Philips XL30 FEG型扫描电镜观测镀层表面的组织形貌,镀层与基体的结合力采用WS-92型声发涂层附着力划痕试验和弯折法两种方法来定性地检测。MVK-H3型显微硬度计测镀层硬度,镀层的晶化过程采用DSC-TGA热重分析仪进行的,在MPX-2000摩擦磨损试验机上进行滑动磨损试验,Philips XL30 FEG型扫描电镜观测镀层磨损后的形貌。结果表明:添加适量的SiC纳米粒子,镀速和镀层硬度都有显著的提高,当镀液中纳米碳化硅的浓度是4.5g/L时,镀速可达到68.4μm/h;当镀液中碳化硅的浓度是3.5g/L时,退火后镀层硬度可达到1650HV。镀层的晶化过程缓慢,Ni_3P析出峰延迟到530℃左右。镀层的耐磨性能也有显著的提高,从磨损失重曲线上看,纳米复合镀层明显优于Ni-P合金镀层和微米碳化硅复合镀层。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB383

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