纳米TiO_(2)颗粒对Ni-W-P合金镀层性能的影响

作者：王小红; 刘豪; 蒋焰罡; 李子硕; 苏鹏; 龙武; 王水波

来源：Surface Technology, 2021, 1-13.

• Ni-W-P镀层
• 纳米TiO2
• 复合镀层
• 微观组织
• 耐蚀性

目的 为了探究纳米TiO2颗粒对Ni-W-P镀层组织结构、耐蚀性与耐磨性能的影响，同时提高2024铝合金管材的耐蚀性。方法 使用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO2纳米复合镀层，通过SEM、EDS、XRD表征了镀层的表面形貌、表面元素分布以及镀层物相。并对比了传统Ni-W-P镀层与所制备Ni-W-P/TiO2纳米复合镀层的显微硬度与耐磨性。结果 加入纳米TiO2颗粒后，镀层表面变得更加致密，晶粒得到细化。EDS结果表明，纳米TiO2颗粒在镀层中分布均匀。物相分析表明，镀层为晶态结构，加入纳米TiO2颗粒后，镀层平均晶粒为9.706nm，比Ni-W-P镀层晶粒尺寸减小了0.612nm。失重试验表明，Ni-W-P/TiO2纳米复合镀层在Cl-含量为2×105mg/L的地层水中具有较强的耐蚀性，腐蚀速率为0.1062g/m2·h，比Ni-W-P镀层腐蚀速率减少了21%，比Ni镀层腐蚀速率减少了31%，比2024铝合金腐蚀速率下降了69%。电化学结果表明，Ni-W-P/TiO2纳米复合镀层的自腐蚀电位较Ni-W-P镀层、Ni镀层以及2024铝合金分别正移0.0813V、0.1668V和0.4141V，腐蚀倾向更低。与Ni镀层、Ni-W-P镀层相比，Ni-W-P/TiO2纳米复合镀层具有最高的显微硬度（535.6HV）以及耐磨性（0.1942mg/min）。结论 纳米TiO2颗粒的加入可以减小镀层的晶粒尺寸，使镀层表面更加致密，同时提高镀层的硬度，增强镀层的耐蚀性与耐磨性。

• 单位
  重庆大学; 西南石油大学; 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司