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标题:电刷镀(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层组织分析
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摘要:采用直流电弧等离子体气相蒸发法，在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备TiN单晶纳米颗粒，以此纳米颗粒为添加粒子，利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分析，并测试了镀层显微硬度和耐磨性能。研究结果表明:TiN纳米颗粒具有立方晶体结构，(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的硬度较普通Ni-P合金镀层提高近3倍，耐磨性能也有显著提高。关键词:TiN纳米颗粒;直流电弧等离子体法;复合电刷镀;力学性能中图分类号:TB33;TQ153 文献标识码:A文章编号:1001-3849(2010)09-0001-04引言氮化钛(TiN)具有高强度、高硬度及高耐磨性，良好的导电性、化学稳定性、生物相容性及特征颜色等优点，在硬质器件、切削工具等诸多领域具有广阔的应用前景。目前制备TiN纳米颗粒的方法有很多种，其中直流电弧等离子体气相蒸发法因其具有反应周期短，颗粒纯度高、粒度小、分散性好等优点，已成为制备TiN纳米颗粒的有效方法之一。纳米微粒复合电刷镀技术具有操作简单、工艺灵活、施镀迅速等特点，被广泛应用于机械零件的表面修复与强化，在目前的研究中常使用多晶态球状纳米颗粒作为添加粒子，而使用立方单晶TiN纳米颗粒作为添加粒子进行电刷镀的研究还鲜有报道。本文采用直流电弧等离子体气相蒸发法制备了TiN单晶纳米颗粒，并将其作为添加粒子利用复合电刷镀方法制备了(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层，对镀层的形貌进行了分析表征，并对硬度和耐磨性能进行了测试。1·实验1．1TiN纳米颗粒的制备与表征纯金属Ti(w=99．9%)作为阳极，金属W棒作为阴极，使用直流电弧等离子体气相蒸发法，在10kPa氢气和30kPa氮气的混合气氛下，引燃电弧3min，制得TiN纳米颗粒。利用XRD-6000型X-射线衍射仪(Cu靶，λ=0．154nm)对所制得的TiN纳米颗粒进行相组成及晶体结构分析。利用TecnaiG220S-Twin型透射电子显微镜(TEM)对TiN颗粒的微观形貌进行分析表征。1．2(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的制备与性能测试用20mm×10mm×3mm的Q235钢作为基片，使用上述制备的TiN纳米颗粒作为添加粒子，采用Ni-P合金基础镀液(沈阳工
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