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1.2.5 高硬度耐磨复合镀层 4
1.3 脉冲复合镀的简介及机理 5
1.3.1 单向脉冲复合镀 5
1.3.2 周期换向脉冲复合镀 5
1.3.3 周期换向脉冲复合镀与单脉冲复合镀的比较 5
1.3.4 脉冲复合电沉积机理模型 6
1.3.5 影响复合镀层的因素 7
1.4 稀土在电镀中的应用 8
1.5 本课题研究内容 9
2. 实验部分 10
2.1 实验材料与试剂 10
2.1.1 实验材料 10
2.1.2 实验试剂 10
2.2 实验设备及装置 11
2.2.1 实验设备 11
2.2.2 实验装置 11
2.3 工艺流程 12
2.3.1 二硅化钼的前处理 12
2.3.2 稀土溶液的配制 12
2.3.3 电镀液的配制 12
2.3.4 镍片的前处理 12
2.3.5 电镀过程 13
2.3.6 电镀后续处理 14
2.4 复合镀工艺条件的选择 14
2.4.1 电沉积Ni-Mo-Er-MoSi2复合镀层工艺条件的选择 14
2.4.2 电沉积Ni-Mo-Gd-MoSi2复合镀层工艺条件的选择 14
2.5 复合镀层性能的测试及表征 15
2.5.1 复合镀层微观形貌的观察 15
2.5.2 复合镀层组成成份分析 15
2.5.3 复合镀层X光衍射分析 15
2.5.4 复合镀层磨损量的测定 15
2.5.5 复合镀层热膨胀系数的测定 16
3. 结果与讨论 17
3.1 工艺条件对Ni-Mo-Er(Gd)-MoSi2复合镀层的影响 17
3.1.1 Er3+(Gd3+)浓度Ni-Mo-Er(Gd)-MoSi2复合镀层的影响 17
3.1.2 电流密度对Ni-Mo-Er(Gd)-MoSi2复合镀层的影响 17
3.1.3 频率对Ni-Mo-Gd(Er)-MoSi2复合镀层的影响 18
3.1.4 占空比对Ni-Mo-Er(Gd)-MoSi2复合镀层的影响 19
3.1.5 施镀时间对Ni-Mo-Er(Gd)-MoSi2复合镀层的影响 20
3.2 复合镀层的表征分析 20
3.2.1 复合镀层的形貌分析 20
3.2.2 复合镀层成分分析 21
3.2.3 复合镀层的X光衍射分析 23
3.2.4 复合镀层的热膨胀系数分析 24
3.2.5 复合镀层耐磨损分析 26
4. 结论 28
致谢 29
参考文献 30
1. 引言
1.1 二硅化钼的性质及意义
MoSi2为基的新型硅化物复合材料，被认为是继Ni基、Ti基超合金(使用温度800℃～100℃)和结构陶瓷(使用温度<1300℃) 之后出现的极具竞争力的高温结构材料[1,2]。MoSi2具有较高的熔点、很高的比强度、比模量和硬度、优异的高温抗氧化性(当温度高于900℃时，MoSi2表面便形成SiO2薄膜，使其本身获得高温和热循环保护，实际抗氧化温度可达1600℃以上[3,4])、适中的密度、较低的热膨胀系数、良好的电/热传导性、较为优异的成型加工性(当温度高于1000℃时，会发生脆性向韧性的转变[1,5])、低廉的原料价格、良好的环境友好性。因此，MoSi2基复合材料兼具金属和陶瓷材料优良的性能，已成为一种应用前景十分广阔的材料，在高温发热元件、高温涂层、热电偶保护管、薄膜感温元件、反辐射材料[2,6]，并有希望成为一种潜在的高温结构材料而应用于航空航天领域[7]。
MoSi2熔点是2030℃，它有两种晶型，当温度小于1900℃是Cllb，大于1900℃是C40，它们分别是低温型和高温型[8-9]。
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