化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE的鍍速及鍍層摩擦學(xué)性能研究：實(shí)驗(yàn)

【簡(jiǎn)介】

1.件材料

底材為45#鋼，其尺寸為ф70 mm×7 mm。

2.藝配方及流程

    化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE工藝的關(guān)鍵在于讓PTFE粒子均勻地分散于鍍液中，因?yàn)?SPAN lang=EN-US>PTFE是一種高疏水性物質(zhì)(臨界表面張力為18．6 mN／m)[4]，在與水組成的體系中，其表面不能被水潤(rùn)濕，因此必須加入表面活性劑，降低其臨界表面張力，再借助機(jī)械力使粒子均勻分散，形成均勻的乳液，并最終被共沉積到鎳磷鍍層中。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)加入含氟非離子表面活性劑和含氟陽(yáng)離子表面活性劑來(lái)增加PTFE粒子的親和力，使得 PTFE粒子均勻地分散于復(fù)合鍍液中。所用PTFE乳液由浙江巨圣氟化學(xué)有限公司提供，其平均粒徑較小，為0．2～0．4 um，因此能較好地懸浮在基礎(chǔ)鍍液中，獲得的Ni-P-PTFE鍍層性能良好。

2．1  化學(xué)鍍工藝配方

硫酸鎳                  25 g／L

次磷酸鈉                30 g／L

PTFE乳液(60％活化)    10 mL／L

緩蝕劑                   20 g／L

配位劑                   25 g／L

穩(wěn)定劑                   2 mg／L

θ                    (92±2)℃

pH                   4．64±0．2

裝載量                   l dm²／L

所用藥品均為分析純，鍍液采用去離子水配制。施鍍過(guò)程中不攪拌。

2．2  工藝流程

    化學(xué)機(jī)械拋光一堿性除油一熱水洗一冷水洗一超聲波清洗一水洗一活化(W=30％的鹽酸浸30 s)一水洗一施鍍一水洗一干燥。

3.測(cè)方法

用增重稱量法測(cè)定沉積速率，計(jì)算公式如下^[5]：

V=△m／(p·A ·t) ·10²    (1)

式中：v為沉積速率，μm/h；△m為鍍后增加的質(zhì)量，g；p為NI-P-PTFE復(fù)合鍍層的密度，約為8．0 g／cm³；么為樣品面積，dm²；t為施鍍時(shí)間，h。

    使用日本電子公司的JSM．6360LV型掃描電子顯微鏡觀察鍍層形貌，使用美國(guó)伊達(dá)克斯公司的 Genesis2000XMS60型能譜儀測(cè)定鍍層元素的含量，使用清華大學(xué)研制的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行干摩擦試驗(yàn)(載荷分別為45、60和80 N，轉(zhuǎn)速100 r／min，磨鋼球材料為GCrl5，鍍層厚度25～30 μm)。