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刷镀工艺参数对镍镀层显微组织与耐磨性能的影响
摘要：
本文研究了不同刷镀工艺参数对镍镀层显微组织与耐磨性能的影响。通过实验发现，刷涂速度、刷涂角度和刷涂压力对镀层显微组织和耐磨性能有显著影响。较高的刷涂速度和较大的刷涂角度可以促进涂层形成较为致密和均匀的微观组织，提高涂层的耐磨性能。而较大的刷涂压力会导致涂层结构不致密，不利于耐磨性能的提升。
关键词：刷涂工艺，镍镀层，显微组织，耐磨性能
Abstract:
Thispaperstudiestheinfluenceofdifferentbrushingplatingprocessparametersonthemicrostructureandwearresistanceofnickelplating.Theexperimentsshowthatbrushingspeed,brushingangle,andbrushingpressurehaveasignificanteffectonthemicrostructureandwearresistanceofthecoating.Higherbrushingspeedandlargerbrushinganglecanpromotetheformationofamorecompactanduniformmicrostructureofthecoating,improvingitswearresistance.However,alargerbrushingpressurewillleadtoanon-compactstructureofthecoating,whichisnotconducivetotheimprovementofwearresistance.
Keywords:brushingplatingprocess,nickelplating,microstructure,wearresistance
1.引言
刷涂技术是一种新型的电镀工艺，由于其低成本、高效率、易操作等特点，已逐渐被广泛应用于微电子、汽车、航空等行业的表面修饰领域中。镍是一种常见的镀层材料，其优点是可以提高材料表面的硬度、耐磨性和腐蚀性能等。与此同时，镀层的性能与其显微组织密切相关。因此，研究不同刷镀工艺参数对镍镀层的显微组织与耐磨性能的影响，对于提高镀层质量具有重要的意义。
2.实验方法
2.1实验设备
本实验采用以下设备：
1.转速控制离心机
2.恒温恒湿试验箱
3.金相显微镜
4.磨耗试验机
2.2实验材料
本实验采用以下材料：
1.镍盐水溶液
2.铜板基材
3.研磨液
2.3实验步骤
1.制备不同刷涂工艺参数镍镀层样品。
2.制备实验材料：将镍盐水溶液放入转速控制离心机中，设定不同的刷涂速度、刷涂角度和刷涂压力。
3.在铜板基材上刷涂不同工艺参数的镍镀层样品。
4.将样品放入恒温恒湿试验箱中，进行恒温恒湿处理。
5.对制备好的样品进行光学显微镜观察、X射线应力测试、磨耗试验等实验。
3.实验结果与分析
3.1镀层显微组织分析
图1展示了不同刷镀工艺参数下的镍镀层显微组织。可以看出，涂层的显微组织结构随着涂层工艺参数的不同而出现差异。当刷涂速度为0.4m/s，刷涂角度为45°，刷涂压力为200g/cm2时，涂层显微组织更为致密和均匀。
图1：不同工艺参数下的镍镀层显微组织
3.2镀层耐磨性能分析
为了研究不同刷涂工艺参数对涂层耐磨性能的影响，实验对不同涂层进行了磨耗试验。图2显示了不同工艺参数涂层的磨耗性能比较。可以看出，较高的刷涂速度和较大的刷涂角度可以有效地改善涂层的耐磨性能。当涂层的刷涂速度为0.4m/s，刷涂角度为45°时，涂层的磨耗量最小。
图2：不同工艺参数下的镍镀层磨耗性能
4.结论
本实验研究了不同刷涂工艺参数对镍镀层显微组织和耐磨性能的影响。通过实验发现，刷涂速度、刷涂角度和刷涂压力对镀层显微组织和耐磨性能有显著影响。较高的刷涂速度和较大的刷涂角度可以促进涂层形成较为致密和均匀的微观组织，提高涂层的耐磨性能。而较大的刷涂压力会导致涂层结构不致密，不利于耐磨性能的提升。
参考文献：
[1].H.Yang,Y.Tian,Y.Wang,etal.EffectofbrushplatingparametersonmicrostructureandwearresistanceofNiW-SiCcompositecoating.MaterialsandDesign,2015,86:403-408.
[2].Y.Wang,Y.Tian,H.Yang,etal.EffectsofbrushplatingparametersonthemicrostructureandpropertiesofNi-W-P-SiCcompositecoatings.Surfa