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本文研究了在黄铜基体上超声波电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层的工艺和性能。利用XRD、SEM、IM6工作站及显微硬度计等手段对涂层的组织结构、性能进行了表征,探讨了超声波在电沉积纳米涂层中的影响规律。 1、不同工艺条件下电沉积速率的研究结果表明,超声波频率35kHz时,随着超声波功率的增加,脉冲电沉积镍涂层速率减小;超声波频率130kHz时,脉冲电沉积速率随着超声波功率增加先增大后减小;在超声波频率35kHz和130kHz作用下,随着超声波功率的增加,直流电沉积镍涂层速率先增大后减小。 2、不同工艺条件下电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层的组织结构分析结果表明,超声波电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层的组织细小致密、均匀、平整;糖精的加入可使镍涂层(200)晶面的择优取向明显降低;超声波可改变镍涂层各晶面的择优取向,但变化规律并不明显;随着电沉积时间的增加,镍涂层从无择优取向转变为(200)晶面择优;超声波作用可细化晶粒,镍涂层晶粒平均尺寸最小达15.4nm。 3、不同工艺条件下电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层硬度测试结果表明,随着超声波功率增加,纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层的硬度增大。超声波电沉积纳米镍涂层的显微硬度比无超声波电沉积的高出172HV0.1,超声波电沉积复合涂层的显微硬度比无超声波电沉积的高出160HV0.1。Ni-纳米Al2O3复合涂层的显微硬度随着电流密度的增大而增大,显微硬度可高达564HV0.1;随着电沉积时间的增加而增加,显微硬度可高达651HV0.1。 4、超声波电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层的孔隙率测试结果表明,130kHz超声波作用下电沉积的纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层的孔隙率比35kHz超声波作用下的要高,均比无超声波作用下的要低。 5、涂层结合力的测试结果表明,超声波电沉积纳米镍涂层和Ni-纳米Al2O3复合涂层与基体的结合良好。 6、不同条件下电沉积涂层的耐腐蚀性能测试结果表明,晶粒平均尺寸为