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脉冲电流对脉冲辅助化学沉积Ni-P-(sol)Al2O3涂层耐磨性能的影响

摘 要: 随着纳米复合涂层在工业上的广泛应用与快速发展，其服役环境更加的苛刻与多变，所以对纳米复合涂层的性能要求更高。然而，通过传统的化学沉积法与电沉积法来制备纳米复合涂层，因工艺方法的缺陷，从而限制了纳米复合涂层的进一步发展与应用。对这一现象，结合化学沉积和电化学沉积两种工艺的优缺点，本文提出采用脉冲辅助化学沉积工艺来制备Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合涂层。通过改变脉冲电流大小来研究脉冲电流参数对Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合沉积层耐磨性能的影响。采用扫描电镜和能谱仪分析沉积层的表面形貌与组成成分。通过硬度实验和球盘式摩擦磨损实验，对纳米复合沉积层的硬度与耐磨性能进行评价。最终获得脉冲电流为600mA时所制备的纳米复合沉积层在表面组织形貌、沉积速率及上述各性能方面达到最优。其沉积速度达到31.81μm/h，Al含量为1.49wt%，Ni含量为92.57wt%，P含量5.45wt%，硬度值为630.6HV，摩擦系数为0.2804，磨损率为0.0230g/m。所制备的纳米复合涂层具备较高的硬度与较好的耐磨性能。

关键词: 纳米复合涂层；脉冲电流；表面组织形貌；沉积速度；耐磨性能