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1　概论1

1.1　概述1

1.2　脉冲电源在电沉积中的应用6

1.2.1 脉冲电沉积单金属6

1.2.2　脉冲电沉积合金12

1.2.3 脉冲电沉积氧化膜18

1.2.4　脉冲电沉积纳米复合镀层19

1.3　脉冲电沉积的发展趋势21

1.3.1 脉冲电沉积纳米尺寸的镀层21

1.3.2　脉冲电沉积非晶态合金22

1.3.3 非贵金属脉冲电沉积22

1.3.4　环保型脉冲电沉积23

1.4　脉冲电沉积镀层的应用23

2　脉冲电沉积复合镀层的基本原理24

2.1　复合镀层共沉积机理24

2.1.1 复合电沉积的基本原理24

2.1.2 影响复合电沉积的因素27

2.2　脉冲电沉积理论29

2.2.1 脉冲电沉积的基本原理29

2.2.2 脉冲电沉积中金属的电结晶30

2.2.3 脉冲电沉积中双电层的充放电影响30

2.2.4　脉冲电沉积中的扩散传质32

2.2.5 脉冲电沉积中的电流分布35

2.3　脉冲电沉积复合镀层的热力学分析38

2.3.1 共沉积的基本条件38

2.3.2 实际金属共沉积时的特点和影响因素40

2.3.3 Ni-W、Ni-W-P、Ni-W-B合金共沉积类型41

2.3.4 Ni-W、Ni-W-P、Ni-W-B合金共沉积的热力学分析41

3　脉冲复合电沉积工艺技术与镀层检测52

3.1　基体材料52

3.2　工艺技术路线52

3.2.1 抛光处理52

3.2.2 除油53

3.2.3 除锈、活化、除氧化膜工艺54

3.2.4　浸锌处理工艺55

3.2.5　预镀镍工艺56

3.2.6　脉冲电沉积复合镀层56

3.3　分析与测试方法56

3.3.1　镀层外观的检验56

3.3.2　镀层沉积速率的测定57

3.3.3　镀层的成分及表面形貌分析57

3.3.4　镀层的组织及结构分析57

3.3.5　镀层显微硬度分析57

3.3.6　镀层抗高温氧化性测定57

3.3.7　镀层耐磨性测定58

3.3.8　镀层结合力测定58

3.3.9　镀层耐蚀性测定58

3.3.10　镀层的电化学性能测试60

4　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的制备工艺及性能62

4.1 脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层工艺62

4.1.1 镀液组成及工艺条件62

4.1.2 脉冲频率和占空比对镀层沉积速率的影响63

4.1.3 脉冲频率和占空比对镀层成分的影响67

4.1.4 小结72

4.2　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的耐蚀性73

4.2.1 概述73

4.2.2　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层在不同腐蚀介质中的耐蚀性74

4.2.3 Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性研究82

4.2.4 Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层腐蚀后的表面形貌89

4.2.5 小结94

4.3　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的硬度和耐磨性95

4.3.1 概述95

4.3.2 Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的硬度比较96

4.3.3 影响RE-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层硬度的因素98

4.3.4　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的截面形貌101

4.3.5 Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的耐磨性比较102

4.3.6 影响RE-Ni-W-P-SiC-MoS2脉冲复合镀层耐磨性的因素103

4.3.7 小结104

4.4　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的抗高温氧化性106

4.4.1 概述106

4.4.2 Ni-W-P-SiG系列复合镀层抗高温氧化性比较106

4.4.3 RE-Ni-W-P-SiG脉冲复合镀层的抗高温氧化性研究107

4.4.4 小结110

4.5　脉冲电沉积Ni-W-P-SiC系列复合镀层的组织与结构111

4.5.1 Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的表面形貌111

4.5.2　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的截面形貌116

4.5.3　Ni-W-P-SiC系列脉冲复合镀层的相结构分析119

4.5.4 小结123

5　脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的制备工艺及性能125

5.1 RE-Ni-W-B复合镀层的电沉积工艺125

5.1.1 工艺参数对RE-Ni-W-B复合镀层硬度及厚度的影响125

5.1.2 脉冲电沉积RE-Ni-W-B复合镀层的最佳工艺条件131

5.1.3 小结134

5.2　脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的性能135

5.2.1 热处理温度对RE-Ni-W-B系列脉冲复合镀层性能的影响135

5.2.2　RE-Ni-W-B系列脉冲复合镀层的结合力138

5.2.3 硬质颗粒对脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的影响138

5.2.4 小结146

5.3　脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层的组织与结构148

5.3.1 硬质颗粒对脉冲电沉积RE-Ni-W-B系列复合镀层形貌的影响150

5.3.2　RE-Ni-W-B系列脉冲复合镀层的化学成分160

5.3.3　RE-Ni-W-B系列复合镀层的相结构161

5.3.4 小结168

6 脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的制备工艺及性能170

6.1 脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层工艺170

6.1.1 概述170

6.1.2　脉冲波形及脉冲参数170

6.1.3 脉冲参数对电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层沉积速率的影响172

6.1.4 脉冲参数对Ni-W-P-CeO2-SiO2复合镀层中的纳米颗粒含量的影响178

6.1.5 小结184

6.2　脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的耐腐蚀性185

6.2.1 复合镀层在NaCl和HCl腐蚀介质中的腐蚀规律185

6.2.2 复合镀层在10％盐酸和10％NaCl溶液中的腐蚀机理探讨190

6.2.3 小结195

6.3　脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的硬度195

6.3.1 脉冲参数对电沉积纳米复合镀层的硬度的影响195

6.3.2 热处理工艺对电沉积纳米复合镀层硬度的影响202

6.3.3　小结204

6.4　脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层的高温抗氧化性205

6.4.1 概述205

6.4.2　镀层氧化膜的增长规律205

6.4.3 镀层的高温氧化性能206

6.4.4 小结208

6.5 脉冲电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2复合镀层的组织与结构209

6.5.1 不同方式电沉积Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层显微组织的比较209

6.5.2 热处理温度对镀层组织及结构的影响210

6.5.3 小结215

7 电沉积Al/Pb-WC-ZrO2系列复合材料的制备工艺及性能217

7.1 Al/Pb-WC-ZrO2系列复合镀层的电沉积工艺217

7.1.1 镀液的基本组成及工艺条件217

7.1.2　WC浓度对镀层成分及性能的影响218

7.1.3　ZrO2浓度对镀层成分及性能的影响219

7.1.4　温度对镀层成分及性能的影响221

7.1.5 电流密度对镀层成分及性能的影响223

7.1.6 电沉积时间对镀层成分及性能的影响224

7.1.7　Al/Pb-WC-ZrO2-Ag复合镀层成分及性能226

7.1.8 Al/Pb-WC-ZrO2-CeO2复合镀层成分及性能227

7.1.9 小结227

7.2 电沉积Al/Pb-WC-ZrO2系列复合材料的电化学性能228

7.2.1 WC浓度对析氧动力学参数的影响229

7.2 2　ZrO2浓度对析氧动力学参数的影响231

7.2.3 电流密度对析氧动力学参数的影响233

7.2.4 温度对析氧动力学参数的影响235

7.2.5 电沉积时间对析氧动力学参数的影响236

7.2.6　Ag粉对Al/Pb-WC-ZrO2复合材料的电化学性能的影响238

7.2.7　CeO2对Al/Pb-WC-ZrO2-CeO2复合材料的电化学性能的影响240

7.2.8 Al/Pb-WC-ZrO2系列复合材料的阳极析氧极化曲线241

7.2.9　小结243

7.3　Al/Pb-WC-ZrO2系列复合镀层的组织与结构244

7.3.1 Al/Pb-WC-ZrO2等复合镀层的表面形貌244

7.3.2　Al/Pb-WC-ZrO2等复合镀层的相结构247

7.3.3　小结249

参考文献250