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石墨烯纳米片对Ni-W-ZrO2复合镀层性能的影响

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为提高Ni-W-ZrO2复合镀层的显微硬度和耐蚀性,通过电沉积方法在7075铝合金上制备Ni-W-ZrO2-石墨烯纳米片(GNPs)复合镀层,利用GNPs来改善Ni-W-ZrO2复合镀层表面性能不足的问题.利用正交试验对实验工艺条件进行优选:电流密度为10 A/dm2,搅拌速度为250 r/min,温度为60℃.在优选工艺条件下,ZrO2纳米颗粒保持10 g/L,改变GNPs的含量(1、2、3、4 g/L),寻求最佳GNPs添加量的Ni-W-10 g/L ZrO2-GNPs复合镀层.通过显微硬度计及旋转摩擦试验仪,研究显微硬度和耐磨性,通过SEM、EDS、XRD和AFM进行微观表征.通过电化学方法研究Ni-W-ZrO2-GNPs复合镀层在质量分数为3.5wt％NaCl溶液中的耐蚀性.结果表明:GNPs和ZrO2纳米颗粒均匀共沉积在镍钨镀层中,GNPs的掺入对Ni-W-ZrO2复合镀层微观形貌、晶粒大小、显微硬度、摩擦性能及耐蚀性均有显著影响,当GNPs添加量为3 g/L时,镍(钨)基体的晶粒尺寸最小,显微硬度(HV 942)最高,平均摩擦系数(0.1981)最小;当GNPs添加量为2 g/L时,Ni-W-ZrO2-GNPs复合镀层的耐蚀性(电荷转移电阻Rct:9532Ω·cm2)相较Ni-W-ZrO2复合镀层的耐蚀性(Rct:1766Ω·cm2)改善明显.
Effect of graphene nanosheets on the properties of Ni-W-ZrO2 composite coating

张兰、詹卓一、成德森、马会中

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郑州大学 力学与安全工程学院,郑州 450000

石墨烯纳米片 Ni-W-ZrO2 复合电沉积 正交试验 耐蚀性 摩擦学性能

中原领军人才项目

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210916.007

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(8)
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