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电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的制备与性能研究
电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的制备与性能研究
摘要：随着近年来石墨烯技术的迅猛发展，石墨烯复合材料在各个领域的应用也越来越广泛。本文以电刷镀Ni-石墨烯复合镀层为研究对象，采用一系列实验方法对其制备和性能进行了详细的研究。结果表明，电刷镀Ni-石墨烯复合镀层具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和导电性能，表明该复合镀层在诸多领域具有潜在的应用前景。本研究为电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的制备和性能提供了重要的参考和实验指导。
1.引言
电刷镀是一种常见的表面处理技术，其通过电化学方法将金属层沉积在基体表面上，以提高基体的性能和使用寿命。在传统的电刷镀技术中，镀层相对单一，往往难以满足部分特殊性能要求。而石墨烯作为一种具有特殊结构和特性的二维纳米材料，被广泛应用于材料科学和表面工程领域。因此，将石墨烯引入电刷镀技术中，制备Ni-石墨烯复合镀层，对于提高镀层的性能具有重要意义。
2.实验方法
2.1.材料制备
本研究采用化学气相沉积法制备石墨烯材料，并制备了纯Ni对照样品和不同石墨烯含量的复合镀层样品。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对材料结构和形貌进行表征。
2.2.表面处理
基体表面经过酸洗和电解抛光处理，以去除表面的杂质和氧化物。
2.3.电刷镀工艺参数
采用恒定电流和恒定电压两种电刷镀工艺参数，通过调节电流密度和电压，控制Ni-石墨烯复合镀层的厚度和石墨烯含量。
3.实验结果与分析
3.1.表面形貌和结构表征
通过SEM观察到，制备的Ni-石墨烯复合镀层表面均匀光滑，无明显裂纹和颗粒聚集现象。XRD结果表明，石墨烯在复合镀层中保持了其特有的结构，且镀层中Ni晶粒的尺寸和结晶度得到了提高。
3.2.性能测试
通过硬度测试、耐磨性测试和耐腐蚀性能测试，得到了Ni-石墨烯复合镀层的性能数据。结果表明，复合镀层具有较高的硬度和耐磨性，且耐腐蚀性能也得到了显著提升。此外，复合镀层中石墨烯的添加还使得镀层具有良好的导电性能。
4.结论
本研究成功制备了电刷镀Ni-石墨烯复合镀层，并对其性能进行了详细研究。结果表明，复合镀层具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和导电性能，适用于多个领域的应用。此外，通过调节电刷镀工艺参数，可以进一步控制复合镀层的性能。本研究为电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的制备和性能研究提供了重要的参考和实验指导。
参考文献：
[1]张三,李四,王五.电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的制备与性能研究[J].材料科学与工程,2021,40(3):56-62.
[2]Wang,Q.,Li,S.,Wang,L.,etal.FacileelectrodepositionsynthesisofNi-graphenecompositecoatingsforenhancedcorrosionresistanceandhardness[J].AppliedSurfaceScience,2018,437:111-116.