1、PDF外文：http:/ 1 中文 4500 字 出处： Surface engineering, 2005, 21(2): 156-160. Studies on electroless nickelPTFE composite coatings Ni-PTFE 化学 复合材料镀层的研究 K. N. Srinivasan* S. John 摘要 ： 镍基复合材料的化学镀层具有出色 的 摩擦 行为。这些复合镀层的形成除了通过材料以粉末形式在化学镍溶液中共沉积和还要通过在沉积过程中的悬浮态下使之加
2、入到镀层中。最常用的硬度高的弥散化合物是碳化硅，金刚石粉末，氧化铝，碳化钛，氮化硼，碳化铬或碳化钨。最近， 含 PTFE 的化学镍做 为复合材料被使用是因为它是均匀的，高粘附的，耐磨的， 干润滑的，无擦伤的 具有较低的摩擦系数和优良的抗腐蚀性。本论文研究了 PTFE 在化学镍酸溶液中对沉积速率的影响，PTFE 的聚合 和镀层中磷含量，耐磨性和抗腐蚀性。 关键 词 ： 化学复合材料 ； 化学沉积 ； Ni-P-PTFE 复合材料 ； 复合镀 层 1. 引 言 电沉积复合镀层是均匀离散的小颗粒物分布在金属镀层里 的 1-3。化学镍磷镀层有许多性能都优于其它镍镀层
3、 4。由于磷的含量，化学镍镀层有更好的硬度和更好的耐腐蚀性 5。化学镍复合镀层结合了传统化学镍镀层特有的性能例如复杂铸型中的沉积均匀性，高硬度和优良的耐蚀性带有研磨材料的所拥有的耐高温和其它摩擦性能。 2 值得注意的是 在化学沉积中它有可能达到一个高比例的聚合甚至在镀 液中低浓度的颗粒，与电镀相比，高 浓度的颗粒必将出现高比例的聚合。近年来复合材料在工程工业中取得重要地位，尤其在高技术领域比如发动 机领域，现代燃气涡轮发动机，汽车等等 6。在化学材料领域，基体不是纯镍，而是其它 Ni-P 或 Ni-B，依于还原剂被用于镀液中。
4、最常用的硬度高的弥散化合物是碳化硅，金刚石粉末，氧化铝，碳化钛，氮化硼，碳化铬或碳化钨 1-9。在化学共沉积中的最新发展就是PTFE 与镍共沉积。 共沉积 PTFE 颗粒以水分散的形式被添加到溶液中 10,11。 化学 Ni-PTFE 镀层的性能如耐磨性，耐蚀性，摩擦系数，显微硬度和所有其它性能都是非常优秀的 12-18。化学 Ni-PTFE 复合镀层的制作，性能和应用都是良好的 19,20。 PTFE 颗粒被均匀分布在化学镍复合镀层中 21,22。 Duncan13沉积的镀层其中包含 10-30vol.-%（体积浓度）的直径为 0.3-0.4 的 5-10wt-%磷含量的 PTF
5、E颗粒。在非润滑条件下摩擦系数通常为 0.1-0.2。 从显微硬度测试和耐磨性能测试中发现含量为 14-16%PTFE 的复合镀层的硬度通常为 250-400HV，而含量为26%PTFE 的复合镀层硬度只有 275HV。二者通过大于 300 的热处理后硬度值分别增高到 625-700HV 和 400HV。 Hadley 和 Harl17描述 了 含量达到 25wt-%PTFE均匀分布在含量为 84.6Ni-7P-8.4PTEF 的化学 Ni-P 基体上比重为 6.5。他们也发现硬度依赖于热处理。 Nishira 等人 23研究发现在化学 Ni-P 镀液中悬浮的 PTFE 颗粒受非离
6、子和阳离子表面活性剂的影响。 Matsuda 等人 24发现 PTFE 颗粒被共沉积在化学 Ni-P 镀膜上。 这种沉积取决于表面活性剂类型，即在镀液中颗粒表面的电动势和镀膜上颗粒的含量。 PTFE 作为一种多功能材料被用于保护工件被腐蚀和磨损 25。 Daniels 和 3 Harme26发现 Ni-PTFE 镀层提高了使用寿命和在塑料制造方面的产品质量 26。Zhengshan 等人 27报道了 Ni-P-PTFE 镀层的形态和结构。这赋予了镀层相当多的非擦伤和干润滑性能和较低的摩擦系数。 由于颗粒尺寸小，不存在与粗糙度相关的
7、问题，可以以正常方式过滤溶液。 Tulsi28,29制备的 Ni-PTFE 镀层基于 6.5-11g/dm的 PTFE（ 60%活性）的添加剂， PTFE 颗粒尺寸达到 1 在 88-92 的温度下和 pH值为 4.7-5.2 并伴随搅拌。 PTFE 共沉积的体积浓度为 25-30%。电镀工件具有具体的磨损率和摩擦系数。它被用于各种橡胶和塑料模具，蝶阀，石油和天然气工业紧固件，铝制液化气瓶和 化油器节流阀 。 Pearce30概述了制备 Ni-PTFE 镀层的问题。他在 92 至 95 下以 12mm/h 的沉积速率成功得到了 25-30%的 PTFE 镀层。12.5 的镀层是光滑灰暗的，而更
8、厚的镀层会 起皮 。镀层在 350 下处理 1 小时能被沉淀和硬化。 Roberto31描述了一个典型的 85Ni-6.6P-8.4PTFE 复合镀层。他也发现 这些类型的镀层被用做液压离合器组件 、 工具 、 安全带组件 、 机械齿轮和汽车燃料系统元件 32,33。 Przybylska 和 Raczynaska34能够得到 PTFE 含量在 2.5-11wt-%的镍镀层，即产率不同的分散镀层。 含有 75Ni-7.9P-6-8PTFE 的镀层有良好 的结合力和耐磨性。Zhao 等人 35研发了 Ni-P-PTFE 的分级镀层技术，这大大提高了镀层的附着能力。Liu 和 Zhao36研究了在化学 Ni-P 系统中表面活性剂对 PTFE 颗粒大小的影响，并发现镀层中 PTFE 含量的最大值主要取决于表面活性剂浓度 与镀液中 PTFE 颗粒浓度的比 例。 Huang 等人 37,38研究了 Ni-P 化学镀系统中 SiC 和 PTFE 在镀层腐蚀，磨损和防粘性能反面的协同作用。 Rossi 等人 39评估了 Ni-PTFE， P/MOS2 和 Cu/PTFE化学镀层的服饰行为，用以提高碳钢的耐磨性。本论文作者研究了镀液温度， PTFE
