铝合金上电沉积Ni-P-CNTs复合镀层及其摩擦性能研究

Ｊｏ。浙ｒｌｌａｌ。ｆ江Ｚｈｅｊｉａ大ｎｇｕｎ学ｉｖｅｒＳｉｔ学ｙ［Ｅｎｇ报ｉｎｅｅ‘ｒ工ｉｎｇ学Ｓ版ｃｉｅ！ｔ。。ｌＶｏＮｌ。．。４．２２Ｎ。ｏ。．８１ｌ第２０４０２８卷年第－１１１１Ｂ期

ＤＯＩ：１０．３７８５／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２００８．１１．０３４

铝合金上电沉积Ｎｉ—Ｐ－ＣＮＴｓ复合镀层

及其摩擦性能研究

陈卫祥１，涂江平２，王浪云２，王玉琮３，刘新宽３，ＣＨＡＲＬＳＯＬＫ３

（１．浙江大学化学系。浙江杭州３１００２７；２．浙江大学材料科学与Ｔ程学系，浙江杭州３１００２７５

３．美国通用汽车公司表面工程与摩擦中心，华盛顿特区．美国）

摘要：采用复合电沉积法在铝合金表面上制备了镍一磷一碳纳米管（Ｎｉ—Ｐ－ＣＮＴｓ）复合镀层，并用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）对其进行了表征，分析了电流密度和镀液中碳纳米管的质量浓度对复合镀层形貌及其摩擦磨损性能的影响．当电流密度为３．０Ａ／ｄｉｎ２时可以得到表面光亮、平整的复合镀层，复合镀层中碳纳米管体积分数随着镀液中碳纳米管质量浓度的增加而增加．Ｎｉ－Ｐ—ＣＮＴｓ复合镀层比Ｎｉ－Ｐ镀层具有更高的硬度、耐磨性能和更低的摩擦系数．随着复合镀层中碳纳米管体积分数的增加，复合镀层的磨损量和摩擦系数逐渐降低．复合镀层摩擦性能的改善是由于碳纳米管具有优异的力学性能和良好的自润滑性能．

关键词：复合电沉积；碳纳米管；复合镀层；摩擦磨损；铝合金

中图分类号：ＴＧｌｌ５．５；ＴＱｌ５３．２文献标识码：Ａ文章编号：１００８—９７３Ｘ（２００８）１１—２０３３—０４ＦｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄＮｉ－Ｐ－ＣＮＴｓ

ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｏｎＡＩ－‘ａｌｌｏｙｓｕｂｓｔｒａｔｅ

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ＬＩＵＸｉｎ—ｋｕａｎ３，ＣＨＡＲＬＳ０ＬＫ３

（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ‘

２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ?ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ。

３．ＳｕｒｆａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｒｉｂｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＧｅｎｅｒａｌＭｏｔｏｒｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＤＣ，ＵＳＡ）

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｓ；ｗｅａｒａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎ；ＡＩ—ａｌｌｏｙｓｕｂｓｔｒａｔｅ

收藕日期：２００７一０１一ｌＯ．浙江大学学报（工学版）网址：ｗｗｗ．ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｚｉｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｅｎｇ

基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０１７１０６３，２０００３００９）｛教育部博士点基金资助项目（２００５０３３５０８６）；国家“８６３”高技术研究发展计划资助项目（２００２ＡＡ３３４０２０）；美国通用汽车公司专项基金资助项目．

作者简介：陈卫祥（１９６５－－），男，江苏张家港人ｔ教授。博士，从事纳米材料的合成及其应用研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｅｉｘｉａｎｇｃｈｅｎ＠ｃｓｓ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ　万方数据