纳米复合镀层的制备及组织和性能研究

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1、纳米复合镀层的制备及组织和性能研究摘要硕士研究生姓名：张伟导师姓名：余新泉东南大学随着纳米科技的发展，人们对纳米材料的认识不断深化。纳米粒子作为纳米材料的重要组成部分，由于其具有一些独特的性能，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等，因此正日益成为学术界研究和开发的熟点对象之一。科技的发展对材料的性能要求越来越高，单一的材料无法满足高科技的需要。复合镀技术由于具有高硬度、高耐磨性、自润滑性、抗蚀性及强化合金镀层等优点，是电镀和化学镀的一个新的发展方向，受到了愈来愈广泛的注意，近年来也得到了快速发展。而将纳米粒子应用到化学镀中，获得相应的复合

2、镀层，这一技术在国内外得到了普遍的重视。本文选择化学镀技术获得良好的复合镀层作为研究课题，开展了纳米复合镀技术的制备工艺，复合镀层的组织结构以及性能方面的较系统的研究工作。研究结果表明：纳米粒子采用直接超声分散的方法，并且在镀覆过程加以搅拌，可以达到较好的分散效果，采用TEM观察，镀层中未发现纳米粒子有明显的团聚现象；研究发现镀覆温度在85℃一90℃之间时沉积速度最快。纳米复合层的沉积速度随粒子添加量的增加而提高，并且在39／L时达到最大值，而且在添加量一定时纳米复合层的沉积速度高于亚微米和微米复合层。组织结构分析发现，镀态下纳米复合镀层为微晶与非晶混合物，

3、复合粒子与镀层结合紧密．镀层表面无孔隙裂纹等缺陷，镀层中粒子未发现明显团聚并且其分布具有～定的随机性以及微观上的不均匀性。对复合层性能研究表明，在400℃下保温--+时，添加量为39／L的纳米复合层硬度最高，但其在600"(2热处理保温一小时后耐磨性最好。同时通过观察分析了三种复合层的磨损机理。关键词：化学组织，纳米粒子，复合镀层，力学性能，磨损机理Preparation,MicrostructuresandPropertiesofNanocompositeCoatingsAbstractBY．z】¨ⅣGWeiSupervisedby：Prof．YUXiuq

4、uanSouthEastUniversityWiththedevelopmentofnan．omatedalsdence，thecognitiotxofn宝lⅡop虹虹c【esishe(ngdeepened．Astheimportantcomposingofuanomaterialtherea∞lotsofumquecharacteristicsaboutnanoparticles．includingquantasizeeffect、littlesizeeffect、sntfaceeffect、macroseopicalquantatunneleffecte

5、tc．，andincreasinglyitbecomeso∞OfPOPobjectsresearchedandexploitedinacademia．W池thedevelopmentol姝mtherequkementtocharacteristicsaboutmaterialhecomeshi啦fandhigher．．andsimplexmaterialcannotachievehigh-tech．Asoneofthenewdevelopmentsofelectroplatingandelectrolessplating．therearemanycharac

6、teristicssuchashighrigidity、highWearresistance、corrosionresistanceaboutcompositecoatings,andsoitdevelopsfast．Ifnanoparticlesareappliedinelectrolessplating,relevantcompositecoatingswillbegained．1五etechnicisattacheduniversalimportanceinsideandoutside．Sointhispaperitmakeswellcomposite

7、coatingsbyelectrolessplatingastheresearchobject，anditisstudiedaboutthepreparation,micro-structuresandpropertiesofnanocompositecoatings．Theresultsasfollows：Nanoparticlesaredispersedwellwithultrasonicandmixroundduringtheplating．andthereisnovisiblenla$sincoatingsbyTEM．Andthecoatingrat

8、eishi曲whenthetemperatureis