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在不銹鋼的電刷鍍防護(hù)方面，TANG 等利用電刷鍍工藝在316L 不銹鋼上制備了結(jié)合力和耐蝕性良好的鈀膜[17—18]。電刷鍍液主要組成為: Pd( NH3)4Cl2 12～ 20 g /L，NH4Cl2 50 ～ 75 g /L，NH4HPO4 60 ～ 80 g /L，NH3·H2O 40 ～ 60 mL /L。經(jīng)電凈、活化后刷鍍，陽(yáng)極鍍液由泵自動(dòng)輸送。鈀膜XPS 分析表明，膜層中的鈀為金屬態(tài)。電刷鍍鈀膜試樣在沸騰的20% 硫酸溶液和含0. 005 mol /L 溴離子的甲酸+ 乙酸混合溶液中均顯示了非常好的耐蝕性能。鈀膜試樣的腐蝕速率比不銹鋼試樣下降了2 個(gè)數(shù)量級(jí)。
在鋼基體表面電刷鍍層方面，大多為Ni 基、Fe 基等鍍層，進(jìn)而發(fā)展了電刷鍍納米晶合金鍍層、納米復(fù)合鍍層，鍍層的耐蝕性、均勻性等綜合性能有了進(jìn)一步提高。此外，在鋼基上電刷鍍獲得金屬膜層，也是電刷鍍技術(shù)的新應(yīng)用。
1. 2 鋁合金基體表面電刷鍍膜層
對(duì)于鋁合金構(gòu)件，為了提高其耐蝕性能，通常采用化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法在表面獲得一層轉(zhuǎn)化膜層[19—22]。TANG[23]研究了2024-T3 合金表面電刷鍍稀土鈰鹽轉(zhuǎn)化膜層的工藝和耐腐蝕性能。其鍍液的主要成分為20 ～ 60 g /L Ce( NO3)3·6H2O + 0. 1 ～ 0. 3 g /L NaF，鍍液溫度為20 ℃，pH 為3 ～ 4。試樣經(jīng)電凈、清洗、活化后刷鍍，刷鍍時(shí)間180 s，電壓6 ～ 7 V。所得膜層經(jīng)過(guò)120 h 鹽霧腐蝕才出現(xiàn)點(diǎn)蝕，鹽霧腐蝕500 h 后出現(xiàn)1cm2 的腐蝕面積。而未刷鍍稀土鈰鹽膜的鋁合金經(jīng)中性鹽霧腐蝕24 h 后，就出現(xiàn)嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。在EIS 耐蝕試驗(yàn)中，Rp隨著稀土硝酸鈰鹽刷鍍液pH 值的增大而增大，Ce( NO)3質(zhì)量濃度為60 g /L，pH 值為7. 0 時(shí)，Rp為1. 0 × 105 Ω·cm2。鍍層的XPS 和EDS 分析可知，硝酸鈰鹽膜層的主要成分為Ce( III) 和Ce( IV) 氧化物。耐蝕性隨著鍍液pH 增大而增大，隨著鈰鹽濃度的增加而減小。這是因?yàn)殡SpH 增大，鍍層的微裂紋寬度和密度減小，表現(xiàn)為耐蝕性能增強(qiáng); 而隨鈰鹽濃度的增加，鍍層的片狀結(jié)構(gòu)也增多，鍍層密度和與基體的附著力惡化，因此耐蝕性減小。
為增強(qiáng)膜層與鋁基的結(jié)合力，HAN[24]在TANG[23]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了在2024-T3 鋁合金上電刷鍍納米TiO2-稀土鈰鹽復(fù)合膜層。其刷鍍工藝參數(shù)與文獻(xiàn)[23]中的相同，不同的是電刷鍍液在加入納米TiO2時(shí)，需要機(jī)械攪拌1 h，在電刷鍍前，該懸浮液至少超聲攪拌0. 5 h。電化學(xué)極化測(cè)試得出，含2%納米TiO2的復(fù)合電刷鍍膜層的腐蝕電流密度最小，其值為6. 29 ×10 - 9 A/cm2，純鈰鹽電刷鍍膜層腐蝕電流密度值為148. 0 × 10 - 9 A/cm2，前者的Rp為113. 0 × 104 Ω·cm2，大于后者的Rp( 1. 8 × 104 Ω·cm2 ) 。總之，在加入納米TiO2后，膜層Ce( III) 氧化物增多，裂紋較少，孔隙率較小，耐蝕性能大大提高，膜層與Al 基體的粘著力也顯著增加。
電刷鍍技術(shù)在鋁合金基體上的應(yīng)用研究進(jìn)展表明，用電刷鍍技術(shù)代替常規(guī)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)在鋁合金基體上獲得轉(zhuǎn)化膜層，拓寬了電刷鍍技術(shù)的應(yīng)用范圍。其區(qū)別于常規(guī)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜工藝的特別之處在于，可在鍍液中加入納米粒子，獲得納米復(fù)合膜層，使鋁合金的防護(hù)性能得到明顯提高。
2· 耐磨電刷鍍層的應(yīng)用
2. 1 耐磨納米復(fù)合電刷鍍層
在耐磨應(yīng)用研究方面，合金電刷鍍層在替代鍍鉻方面有很大的優(yōu)勢(shì)。HUI 研究了Ni-Fe-W-S 合金電刷鍍層的耐磨性能[25]，結(jié)果表明，在高負(fù)荷、無(wú)潤(rùn)滑的條件下，該合金鍍層的耐磨性能遠(yuǎn)大于電沉積的鉻鍍層。這是由于摩擦產(chǎn)生的過(guò)熱，使得鍍層磨損區(qū)域產(chǎn)生組織相變和沉積硬化，特別是鍍層W 元素的遷移降低了合金鍍層的層錯(cuò)能并抑制了疲勞裂紋的產(chǎn)生。
納米顆粒對(duì)復(fù)合鍍層的性能提高有積極作用，特別是Al2O3，ZrO2，SiC，TiO2等納米陶瓷顆粒可明顯提高復(fù)合鍍層的耐磨性能和硬度。陳曉文[26]采用可溶性鎳陽(yáng)極電刷鍍方法，分別在銅片上制備了Ni-P 納米晶鍍層和Ni-P-SiC 復(fù)合鍍層。其鎳磷鍍液主要成分為: Ni( NH2SO3)2 450 ～ 500 g /L，NiCl2·6H2O 44 g /L，H3PO4 5 ～ 65 g /L。在此基礎(chǔ)上加入納米SiC 顆粒。研究結(jié)果表明，納米SiC 的加入沒(méi)有改變鍍層的納米晶結(jié)構(gòu)，但起到了細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用，提高了鍍層硬度和耐磨性能。YANG[27]比較了1045 號(hào)鋼的純鎳電刷鍍層、鎳基納米Al2O3復(fù)合電刷鍍層以及鎳基SiC-Al2O3雙納米電刷鍍層。結(jié)果表明，雙納米SiCAl2O3電刷鍍層的硬度最高，而純鎳電刷鍍層硬度最低; 三種鍍層中，鎳基SiC-Al2O3雙納米電刷鍍層組織光滑，致密，耐磨性能是鎳基納米Al2O3復(fù)合電刷鍍層的1. 7 倍，是純鎳電刷鍍層的2. 3 倍。雙納米成分的添加，大大提高了復(fù)合電刷鍍層的耐磨性能。
