化学复合镀Ni-P-PTFE的镀速及镀层摩擦学性能研究：实验

1.件材料

底材为45#钢，其尺寸为ф70 mm×7 mm。

2.艺配方及流程

    化学复合镀Ni-P-PTFE工艺的关键在于让PTFE粒子均匀地分散于镀液中，因为PTFE是一种高疏水性物质(临界表面张力为18．6 mN／m)[4]，在与水组成的体系中，其表面不能被水润湿，因此必须加入表面活性剂，降低其临界表面张力，再借助机械力使粒子均匀分散，形成均匀的乳液，并最终被共沉积到镍磷镀层中。本实验通过加入含氟非离子表面活性剂和含氟阳离子表面活性剂来增加PTFE粒子的亲和力，使得 PTFE粒子均匀地分散于复合镀液中。所用PTFE乳液由浙江巨圣氟化学有限公司提供，其平均粒径较小，为0．2～0．4 um，因此能较好地悬浮在基础镀液中，获得的Ni-P-PTFE镀层性能良好。

2．1  化学镀工艺配方

硫酸镍                  25 g／L

次磷酸钠                30 g／L

PTFE乳液(60％活化)    10 mL／L

缓蚀剂                   20 g／L

配位剂                   25 g／L

稳定剂                   2 mg／L

θ                    (92±2)℃

pH                   4．64±0．2

装载量                   l dm²／L

所用药品均为分析纯，镀液采用去离子水配制。施镀过程中不搅拌。

2．2  工艺流程

    化学机械抛光一碱性除油一热水洗一冷水洗一超声波清洗一水洗一活化(W=30％的盐酸浸30 s)一水洗一施镀一水洗一干燥。

3.测方法

用增重称量法测定沉积速率，计算公式如下^[5]：

V=△m／(p·A ·t) ·10²    (1)

式中：v为沉积速率，μm/h；△m为镀后增加的质量，g；p为NI-P-PTFE复合镀层的密度，约为8．0 g／cm³；么为样品面积，dm²；t为施镀时间，h。

    使用日本电子公司的JSM．6360LV型扫描电子显微镜观察镀层形貌，使用美国伊达克斯公司的 Genesis2000XMS60型能谱仪测定镀层元素的含量，使用清华大学研制的摩擦磨损试验机进行干摩擦试验(载荷分别为45、60和80 N，转速100 r／min，磨钢球材料为GCrl5，镀层厚度25～30 μm)。