脉冲复合镀的工艺研究现状 复合电镀在国外已有70多年历史，而在国内起步较晚[8]。目前，复合电镀技术仍然是研究的热点之一。研制出的复合镀层按功能已形成多种系列，可分为耐磨复合镀层、自润滑复合镀层、点接触性复合镀层、耐蚀复合镀层、催化复合镀层、导磁复合镀层、光催化活性复合镀层、抗高温氧化复合镀层等，其中以复合镀层的耐磨性、耐蚀性、自润滑性研究最为集中。国内外研究者在以上方面已经有了一定的进展。
1.2.1 高硬度耐磨性复合镀
耐磨复合镀层主要是复合高硬度的颗粒，如镍基复合镀层所采用的Watts镀液，比氨基磺酸盐镀液更为流行。复合镀层的耐磨行为依赖于微粒的尺寸、形状、体积含量及基质的磨损特性，而晶格结构、摩擦副间的互溶度、硬度等对复合镀层的磨损行为也有重要影响；钴的晶体结构为密排辣方结构，且具有良好的耐磨和摩擦性能，因此由硬质微粒增强的钴基复合镀层具有良好的耐磨性；铬具有良好的耐磨、抗氧化性，因而由它为基质形成的铬基复合镀层是一种引人注目的金属基质也非常的引人注目。
铬和氧化铬、硼化锆、硼化钽等陶瓷离子共沉积而获得的复合镀层具有极好的高温抗氧化性能，是很好的耐高温复合镀层。在铬基复合镀层中，铬-硼化锆和铬硼化钽发展前景最好。由于复合的微粒硬度高，难以熔化，如一些氧化物、碳化物、硼化物等，与Ni-Cu、Ni-P、Ni-B等基质形成复合镀层，不仅有耐磨效能，还具有良好的耐高温性能。Ni-P-SiC镀层在高温下使用，本文来自辣/文(论+文?网，
毕业论文 www.751com.cn能保持与基材间的良好结合。与电镀镍相比，Ni-P-Al2O3复合镀层在高温下磨损量很少，抗氧化性能好。在软的基质中加入硬质相，也可提高基质的高温蠕变性能，以WC、TiC作为添加相的Pb-WC、Pb-TiC复合镀层，在高温情况下具有良好的蠕变强度。
复合镀层在常温介质中的耐蚀性的研究成果较多，运用复合镀层可提高装饰性和防护性镀层的抗腐蚀能力。一部分研究认为：粒子的加入使复合镀层耐蚀性提高。如今已知的应用于耐腐蚀复合镀层的微粒主要有SiO2、SiC、高岭土、ZrO2，TiO2等。
马明硕等[9]通过直流和双脉冲电沉积法制备了Ni-SiC复合镀层，研究了镀液中加入SiC颗粒后复合镀层的微观结构以及磨损性能的变化，并对其磨损机理进行了分析。研究结果表明脉冲电沉积法能够更有高地提高复合镀层的硬度，并降低复合镀层的宏观残余应力，Ni-SiC复合镀层的摩擦系数随着SiC颗粒含量的增加而减小。
M.E. Bahrololoom等[10]研究了电沉积法制备Ni-Al2O3复合镀层，考并察了占空比、脉冲频率对复合镀层硬度及耐磨性能的影响。研究结果表明：较低的脉冲频率(10-20Hz)和空占比(10～20%)能更有效地提高复合镀层硬度。脉冲电沉积制备的复合镀层硬度比直流电沉积大，耐磨性能也更好。
Yanqiu Xia等[11]在铜基上制备了Ni-Si3N4复合镀层，并对该复合镀层进行了摩擦磨损性能测试。磨损后用电子扫描电镜进行表面观测。研究结果显示：在离子型液体润滑剂作用下Ni-Si3N4复合镀层具有卓越的摩擦性能，这要归因于含纳米Si3N4微粒的复合镀层的高硬度性质和润滑剂与滑动接触面间的化学摩擦反应。
高正宏等[12]运用脉冲电沉积法在紫铜基上制备了Zn-TiO2纳米复合镀层，并研究了电流密度对复合镀层中TiO2含量的影响，同时分析了复合镀层的力学性能和摩擦学性能。研究结果表明当电流密度为2.5A/cm2时，复合镀层中TiO2的含量最大；当复合镀层中TiO2含量在1.8%-2.8%范围内变化时，复合镀层的显微硬度随着TiO2质量分数的增加而逐渐增大，复合镀层摩擦因数减小，耐磨性增强。
Lee Wun-Hsing等[13]采用直流和脉冲电沉积法在铜合金上制备了Ni-纳米金刚石复合镀层，并研究了金刚石在镀液中的浓度、电流密度、频率、温度以及搅拌速度对复合镀层的影响。研究表明随着金刚石浓度的增加复合镀层的显微硬度逐渐增大。当金刚石浓度为40g/L时通过脉冲电沉积得到的复合镀层显微硬度可达611HV。金刚石浓度在20g/L时获得的Ni-金刚石复合镀层的摩擦系数大约为0.16，比纯Ni复合镀层的摩擦系数0.44要小很多。
常立民等[14]通过脉冲电沉积方法制备Ni-W-MoS2 复合镀层，并分别对复合镀层的形貌，成分，纳米结构及微观硬度进行了研究。结果表明复合镀层中的MoS2 微粒极大地影响了Ni-W复合镀层的性能，随着MoS2 微粒浓度的增大，复合镀层的晶粒尺寸逐渐增大，且摩擦系数减小为Ni-Mo镀复合镀层的一半。3579
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