CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响

向春彦 张凤林 王健 汤宏群

向春彦, 张凤林, 王健, 汤宏群. 纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(5): 14-20. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0003
引用本文: 向春彦, 张凤林, 王健, 汤宏群. 纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(5): 14-20. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0003
XIANG Chunyan, ZHANG Fenglin, WANG Jian, TANG Hongqun. Effect of particle size of nano-diamond on wear and corrosion resistance of electroless Ni-P composite coatings[J]. Diamond &Abrasives Engineering, 2021, 41(5): 14-20. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0003
Citation: XIANG Chunyan, ZHANG Fenglin, WANG Jian, TANG Hongqun. Effect of particle size of nano-diamond on wear and corrosion resistance of electroless Ni-P composite coatings[J]. Diamond &Abrasives Engineering, 2021, 41(5): 14-20. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0003

纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0003
基金项目: 

广东省珠江本土创新团队项目(2017BT01C169)。

广西自然科学基金(2018GXNSFAA281258)

国家自然科学基金(51965005)

详细信息
    作者简介:

    向春彦,女,1997年生,硕士研究生。主要研究方向:超硬材料及其研磨抛光加工。E-mail:917274883@qq.com

    通讯作者:

    张凤林,男,1972年生,博士、教授。主要研究方向:难加工材料的磨削加工以及超硬材料制品。E-mail:zhangfl@gdut.edu.cn

  • 中图分类号: TQ153;TQ164

Effect of particle size of nano-diamond on wear and corrosion resistance of electroless Ni-P composite coatings

  • 摘要: 为提高化学镀镀层的耐磨性和耐腐蚀性,采用化学镀制备含不同粒径的纳米金刚石Ni-P-D复合镀层,通过SEM、XRD、摩擦磨损试验、磨粒磨损试验和电化学试验,探究纳米金刚石粒径对Ni-P镀层微观形貌、力学性能、摩擦磨损性能、磨粒磨损性能和耐腐蚀性能的影响。经化学复合镀可以得到与基体结合良好,厚度约为30 μm,含纳米金刚石的Ni-P-D复合镀层;含50 nm 金刚石的Ni-P-D复合镀层的硬度最高,抗摩擦磨损和磨粒磨损性能最好;随着纳米金刚石粒径减小,Ni-P-D复合镀层的摩擦系数和抗腐蚀能力提高,含5 nm金刚石的Ni-P-D复合镀层的摩擦系数最小,抗腐蚀能力最强。

     

  • 图  1  磨粒磨损试验原理

    Figure  1.  Schematic illustration of abrasive wear tester

    图  2  Ni-P b Ni-P-D 5nm c Ni-P-D 50nm d Ni-P-D 100nm 图2 不同镀层的截面形貌Fig.2SEMimagesofthecrosssectionofdifferentcoatings

    图  3  Ni-P b Ni-P-D 5nm c Ni-P-D 50nm d Ni-P-D 100nm 图3 不同镀层的表面形貌Fig.3SEMimagesofsurfacemorphologyofdifferentcoatings

    图  4  不同镀层的XRD衍射图谱

    Figure  4.  XRD patterns of different coatings

    图  5  含不同粒径纳米金刚石镀层的硬度

    Figure  5.  Dependence of hardness of the coatings on the size of nano-diamond

    图  6  不同镀层摩擦系数变化曲线

    Figure  6.  Coefficient of friction curve of different coatings

    图  7  Ni-P b Ni-P-D 5nm c Ni-P-D 50nm d Ni-P-D 100nm 图7 不同镀层磨痕微观形貌Fig.7SEMimagesofsurfacemorphologyofwornscarsfordifferentcoatings

    图  8  Ni-P b Ni-P-D 5nm c Ni-P-D 50nm d Ni-P-D 100nm 图8 不同镀层磨粒磨损表面微观形貌Fig.8SEMimagesofsurfacemorphologyofabrasivewearfordifferentcoatings

    图  9  不同镀层磨粒磨损量

    Figure  9.  Abrasive wear weight loss of different coatings

    图  10  不同镀层极化曲线

    Figure  10.  Polarization curves of different coatings

    图  11  不同镀层的Nyquist图

    Figure  11.  Nyquist chart of different coatings

    表  1  Ni-P镀液配方

    Table  1.   Formula of the Ni-P plating solution

    表  2  镀层电化学极化参数

    Table  2.   Electrochemical polarization parameters of different coatings

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  • 修回日期:  2021-08-08

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