(Ni．W)-纳米Si3 N4复合电镀工艺的研究（二）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 3 结果与讨论 3．1 电流密度对镀层沉积速率和显微硬度的影响 由图1所示，随着电流密度的提高，沉积速率不断增加，当电流密度提高到20 A／dm2后，沉积速率变化较小。因为电流密度增大，一方面，阴极过电位增高，阴极极化作用增强，有利于电结晶过程中晶核的形成，增加了阴极对带电粒子的吸附力；另一方面，基质金属的沉积速率也在加快，使得微粒与基体金属的共沉积速率不断提高。但当电流密度较大时，后者占主导作用，电化学极化作用变化较小，而浓差极化增加较快，因此，沉积速率不再增加。由图1所示，当电流密度低于16 A／dm2时，随着电流密度的增加，显微硬度显著上升；而当电流密度大于16 A／dm：时，显微硬度逐步下降。一般来说，有微粒存在时，阴极存在去极化现象，随着电流密度的增加，沉积物中微粒的共析量下降。开始时硬度增加可能是由于随电流密度增加，基体镀层Ni?w合金晶粒细化的缘故；当电流密度大于16 A／dm2时，沉积速率过大，镀层附着力不好，内应力大；而且电流密度过大，阴极附近电解液中消耗的沉积离子来不及得到补充，而且微粒沉积速率的增加比金属沉积速率增加得慢，镀层质量开始恶化，硬度降低。 [img]http://www.skf365.com/200807/2008715171325.gif[/img]3．2 温度对镀层沉积速率和显微硬度的影响 如图2所示，开始随着温度的提高，沉积速率不断增大，当温度为75℃时，沉积速率达到最大值，随后沉积速率缓慢降低。很明显，微粒欲到达阴极表面参与反应，必须在镀液中充分均匀悬浮，实现与金属离子的共沉积。温度升高，镀液中离子的热运动加强，有利于离子与微粒的均匀分布，从而有利于微粒与基质金属共沉积，沉积速率上升；但温度过高，阴极过电位减少，电场力减弱，沉积速率又逐步下降。 如图2可知，硬度随温度增加而不断增大。根据Langmuir吸附理论，对于气态和凝聚系统，温度的升高会导致吸附作用的降低，微粒与阴极表面的静电力减小，不利于微粒在复合沉积层中嵌合；而且，温度升高，镀液粘度下降，微粒在阴极表面的“有效浓度”降低，这些都导致共沉积层粒子共析量的减少。故显微硬度的增大是由于基质金属与纳米Si3N4粒子共同作用的结果，粒子应有一个最佳复合量。同时我们注意到，温度的变化对复合镀层的形貌影响较大。温度低于70℃时，沉积速率低，镀层发暗，表面不平整，显微硬度也低；温度高于75℃ 时，镀层表面结晶细致、光滑，维氏硬度都达630以上；但温度高于80℃时，镀液消耗大，不利于镀液稳定，不易操作。

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