超声波辅助铁基体电沉积Zn-Ni-P/纳米ZrO2复合镀层及性能研究

作者：李宁

来源：电镀与精饰, 2023, 45(07): 8-16.

• Zn-Ni-P/纳米ZrO2复合镀层
• 超声波辅助电沉积
• ZrO2颗粒
• 耐磨性能
• 耐腐蚀性能

通过电沉积并辅助超声波振荡在铁基体上制备出Zn-Ni-P/纳米ZrO2复合镀层。研究了镀液中ZrO2颗粒浓度对复合镀层中ZrO2颗粒含量以及复合镀层表面形貌、相结构、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：随着镀液中ZrO2颗粒浓度从5 g/L增加至30 g/L,ZrO2颗粒含量呈现先升高后降低趋势，复合镀层的形貌特征发生变化，导致硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能存在差异，但不同复合镀层的相结构无明显差异，都含有单质Zn、Ni5Zn21和ZrO2相。镀液中ZrO2颗粒浓度为20 g/L时，复合镀层中ZrO2颗粒含量达到10.43%，该复合镀层的晶粒细小且结合紧密，表现出良好的致密性，硬度达到503.5 HV，平均摩擦系数和磨损失重仅为0.48和3.42 mg，电荷转移电阻和低频端阻抗值分别达到6.34×103Ω·cm2和6.84×103Ω·cm2，其性能与Zn-Ni-P合金镀层相比显著提高。适当增加镀液中ZrO2颗粒浓度有利于提高复合镀层中ZrO2颗粒含量，使复合镀层的晶粒明显细化且致密性改善，具有较强的阻碍局部塑性变形和承载能力，并且能有效抑制电化学腐蚀，从而表现出更好的性能。

• 单位
  聊城大学东昌学院