论文部分内容阅读
电沉积Ni-W-PTFE(Polytetmfluoroethylene)合金镀层具有较强的耐腐蚀性和优良的自润滑性能，受到人们的极大关注。
本文以电沉积Ni-W-PTFE合金为研究对象，以镀层在酸性介质中的腐蚀率和镀层的摩擦系数为考察指标，通过单因素试验，确定镀液中的各个组份浓度和工艺条件的变化对镀层质量的影响。提高硫酸镍的浓度，可提高沉积速率，但浓度过高，镀层中晶核的长大速度大于形成晶核的速度,不利于形成致密的镀层，影响镀层的耐蚀性和摩擦速率；钨被诱导沉积，可细化镀层组织，但是镀液中钨酸钠浓度不能太高，否则镀层的内应力升高，产生裂纹；氯化镍在镀液中起导电盐的作用，当氯化镍含量增多会导致镍离子和氯离子含量的增多造成镀层的腐蚀率下降；PTFE微粒含量低时，等待PTFE微粒吸附的Ni2+的量尚有盈余，此时复合量随着镀液中PTFE微粒含量的增大而增大，当其含量超过某值后，阳极溶解的Ni2+不能覆盖所有PTFE微粒表面，则复合量随其含量增大而降低，PTFE微粒含量过大，PTFE的非导电性产生空间位阻效应，相当于增加了电流密度，从而引起小尺寸颗粒的团聚，不利于共沉积;硼酸的含量对镀层的质量基本没有影响；柠檬酸三钠作为络合剂，加大其使用量，能得到较致密的镀层，但加入量过大，增加了金属的析出难度；第二种络合剂乳酸浓度的增大会造成镀层的腐蚀率下降，因为乳酸的增加，虽然络台的钨增多，但是，共沉积的PTFE微粒增多，而且引起颗粒的团聚，使颗粒间隙增大，于是腐蚀率减小，摩擦系数增大；镀液初始pH低时含有H2析出,高时会有Ni(OH)2生成，都会对镀层质量造成影响；提高阴极电流密度可形成较致密的镀层，但过高的电流密度,使孔隙率增大，影响镀层的质量；电沉积的温度升高，可提高沉积速度，提高镀层的质量，但过高会加大液体的损耗。电沉积时间加长会使得镀层较厚，但时间太长则容易造成镀层开裂。
在单因素试验的基础上，通过正交设计试验，找出了电沉积Ni-W-PTFE合金镀层较佳的镀液的组成以及工艺条件：NiSO4·6H2O 50g·L-1；Na2WO4·2h2O50g·L-1；PTFE乳液：30mL·L-1；H3BO3 32.59L-1；NiCl2·6H2O 35g·L-1；C6H5Na3O7· 3H2O 32.5g·L-1；乳酸12mL·L-1；时间12min：pH=4.5：Jc=3.0A·dm-2；甲醛5ml·L-1；糖精0.8g·L-1；OP·105mL·L-1。并对在此条件下电沉积出合金镀层进行能谱分析，结果表明：得出镀层的成份为Ni：83.01％、W：11.21％、C：5.19％、F：0.58％，镀层金相组织均匀，摩擦系数为0.16，腐蚀率为4.9gm-2·h-1。