镍–碳化钨复合电镀涂层

碳化钨为黑色六方晶体,有金属光泽,硬度与金刚石相近,是电、热的良好导体,化学稳定性好,不溶于水、盐酸和硫酸,是再好不过的涂层材料了,常被用于喷焊金属保护涂层,但是有些金属例如铜,由于熔点较低而不适合喷焊作业,因此这些金属通常采用电镀方法进行涂层保护。

复合电镀是通过向普通镀液中添加不溶性固体微粒,使之在镀液中充分悬浮,并在电镀过程中与金属共沉积,从而得到具有耐磨、自润滑、耐蚀、装饰等功能的复合镀层,扩大了材料的应用范围,国内学者李志永等人通过镀层试验,证明碳化钨不仅可以通过复合电镀法在铜表面形成保护涂层,而且还比镀镍具有更好的耐磨性能。

镍–碳化钨复合电镀涂层图片

试验过程:选用的纯铜板作为阴极,将 WC 颗粒加入瓦特镀镍液中,在十二烷基硫酸钠(SDS)0.05 g/L,电流密度2~4A/dm2,温度40 ~ 60 °C,磁力搅拌,时间 3 ~ 5 h。电镀制得镍——碳化钨复合电镀涂层。

通过考察电流密度、WC微粒添加量、温度、施镀时间对镀层中WC质量分数和厚度的影响得出结论,各因素对Ni–WC复合电镀影响的强弱顺序为WC添加量>电流密度> 温度> 电镀时间。

通过正交试验对工艺条件进行优化,得到的最佳配方和工艺为:瓦特镀镍液 250 ~ 300 g/L,WC微粒35 g/L,H3BO3 35 ~ 40 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,电流密度3 A/dm2,温度 40 °C,磁力搅拌,时间4 h。最佳工艺条件下,所得Ni–WC复合镀层的WC质量分数为29.95%,厚度为 103.0 μm,中性盐雾试验中出现红锈的时间为120 h,耐蚀性远优纯 Ni 镀层96 h,提升近25%。

 

 

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