引  言

　　材料表面納米化是表面工程發(fā)展的新趨勢。使材料表面納米化的手段主要有3種：表面涂層或沉積射疤、表面自身納米化以及二者的混合使用厂跋。目前研究較多的是第一種方法，該方法包括復(fù)合鍍普计、離子鍍祟俯、物理和化學(xué)氣相沉積、激光涂覆等迂唤。而復(fù)合鍍主要有復(fù)合電鍍(復(fù)合電沉積)五妹、復(fù)合化學(xué)鍍和復(fù)合刷鍍?nèi)N技術(shù)，對于制備含有陶瓷顆粒的金屬基表面復(fù)合材料窜货，復(fù)合鍍是—種較理想的方法嘹券。和其它方法相比，復(fù)合鍍具有如下特點：易于制備晶粒尺寸小于100nm的材料，對工件大小和形狀的要求較低以及易于從實驗研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H生產(chǎn)犀村。納米復(fù)合鍍是在復(fù)合鍍基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝宰僧，它用納米顆粒代替了傳統(tǒng)復(fù)合鍍中使用的微米顆粒。納米材料具有許多奇特的性能观挎，它的引入對復(fù)合鍍工藝產(chǎn)生了重大影響琴儿。因此納米復(fù)合鍍工藝已成為研究熱點之一。

　　1   基質(zhì)材料表面鍍前處理

　　復(fù)合鍍使納米顆粒同金屬基體一起沉積在基質(zhì)材料的表面嘁捷，基質(zhì)材料(substrate)的表面狀態(tài)和性質(zhì)將直接影響鍍層的生長以及鍍層與基質(zhì)的結(jié)合強度造成。鍍前處理對鍍層的性能有很大影響。制備不同性能的鍍層應(yīng)采用相應(yīng)的鍍前處理工藝雄嚣，目前復(fù)合鍍常用基質(zhì)材料為鋼鐵材料和鋁合金晒屎，其鍍前處理方法分別如下：

　　(1)鋼鐵材料基質(zhì)的常用鍍前處理方法為：除油處理→活化處理→預(yù)鍍層處理。

　　(2)鋁合金基質(zhì)的常用鍍前處理方法為：除油→堿蝕→含氟混酸處理→浸鎳(或浸鎳鐵合金或鍍堿性化學(xué)鎳)缓升。

　　總之鼓鲁，預(yù)處理的目的就是為了得到一個清潔、被活化的或穩(wěn)定的表面港谊。復(fù)合鍍層的使用性能既與鍍層本身的性質(zhì)有關(guān)骇吭，也與基質(zhì)材料的性質(zhì)有關(guān)，尤其是基質(zhì)材料的表面狀態(tài)歧寺。因此咱取，要制備高性能的鍍層材料，對于不同的基質(zhì)材料應(yīng)采取相應(yīng)的鍍前處理工藝阅秀。

　　2  納米顆粒的分散

　　納米顆粒分散效果的好壞將直接關(guān)系到其在復(fù)合鍍層中的分布和復(fù)合量姆歹，進而影響復(fù)合鍍層的性能。納米顆粒因其比表面積大而極易發(fā)生團聚赫赊，其分散是納米復(fù)合鍍工藝中的一個技術(shù)難題诞只。目前常用的分散方法有機械攪拌、空氣攪拌剧胚、超聲分散和添加活性劑的化學(xué)分散包惹，其中超聲分散的效果較好。不同種類的納米顆粒其分散性不同落六，例如納米Al2O3顆粒的分散性不如納米SiC顆粒箫乳。在研究中，往往采用幾種分散方法相結(jié)合民氏，下面介紹幾種復(fù)合鍍過程中常用納米材料的分散浊丑。

　　(1)碳納米管(CNTs)：由于CNTs的長徑比達到1000以上，加之本身是導(dǎo)電體久规，在電沉積過程中極易團聚湖笨。為此旗扑，一般首先  采用球磨方式使CNTs變短，其次在溶液中添加表面活性劑使得CNTs表面附上非電層慈省，最后經(jīng)超聲波震蕩將CNTs充分分散在溶液中臀防。

　　(2)納米TiO2為保證TiO2粒子的充分分散，首先對其進行預(yù)處理边败，以減少表面能從而降低團聚力袱衷。然后對TiO2粒子分別進行空氣攪拌、超聲分散笑窜、超聲分散加表面活性劑的復(fù)合分散致燥，最后將TiO2粒子懸濁液倒人鍍槽中稀釋均勻。

　　(3)納米SiC：利用表面活性劑的潤濕和分散作用對粉體進行表面改性排截，實現(xiàn)其在鍍液中的分散和穩(wěn)定嫌蚤。隨陽離子表面活性劑的增加分散效果變好，但陽離子表面活性劑濃度相同的情況下断傲，隨SiC濃度的增加搬葬，其分散效果變差。

　　(4)納米Al2O3：在納米復(fù)合鍍工藝中黍鸡，表面活性劑對納米顆粒的分散有重要作用。表面活性劑的正確使用拾拄，可以有效的分散納米粒子秀坤，增加復(fù)合鍍層納米粒子復(fù)合量以及納米粒子的彌散分布，改善復(fù)合鍍層的組織結(jié)構(gòu)莺肘，增加復(fù)合鍍層的硬度荒懒，提高復(fù)合鍍層的性能。另外峭跺，表面活性劑對鍍液也會產(chǎn)生影響装芬，其濃度過高會使鍍液產(chǎn)生泡沫，黏度增加新罗。因此在實際生產(chǎn)中應(yīng)正確地選擇和使用表面活性劑援栗。

　　3    納米復(fù)合鍍工藝

　　目前常用的納米復(fù)合鍍工藝有納米復(fù)合電鍍、納米復(fù)合化學(xué)鍍以及納米復(fù)合刷鍍训奢，這三種方法各有其特點帘惜。納米電鍍對形狀復(fù)雜工件較為實用，且可進行大量生產(chǎn)饼暑，但鍍層厚度可能會不均勻稳析；相比之下，納米復(fù)合化學(xué)鍍可制得厚度均勻的鍍層弓叛；而納米復(fù)合刷鍍可用于對大尺寸零件的局部修復(fù)。因此在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體情況選擇復(fù)合鍍工藝。

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