复合材料学报

作者：张兰, 詹卓一, 成德森, 马会中,

关键词：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,

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<i>R</i>_ct：9532 Ω·cm²)相较Ni-W-ZrO₂复合镀层的耐蚀性(<i>R</i>_ct：1766 Ω·cm²)改善明显。

来源：2022年第8期

《复合材料学报》期刊编辑部

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