脉冲电沉积Ni-Mo-MoSi2复合镀层制备工艺的研究 第13页

3.4  复合镀层的磨损量分析
表3.3 不同镀层的磨损量及摩擦系数
复合镀层 磨损量（mg） 摩擦系数
Ni-Mo 0.53 0.816
Ni-Mo-MoSi2 0.35 0.705
表3.3为不同复合镀层的摩擦磨损量及摩擦系数。由表3.3可知，Ni-Mo合金镀层的摩擦磨损量大，为0.53mg，摩擦系数为0.816。与Ni-Mo合金镀层相比， Ni-Mo-MoSi2复合镀层耐磨性增加，摩擦磨损量降为0.35mg，减小了33.96%。摩擦系数也减小为0.705。这说明镀液中加入MoSi2颗粒后能够提高Ni-Mo合金镀层的耐磨性。其原因可能是MoSi2颗粒的加入可使Ni-Mo合金镀层的晶粒细化和表面致密化，加上颗粒在复合镀层中产生的弥散强化作用及MoSi2颗粒本身的高硬度性能的综合作用，复合镀层耐磨性提高。另外，复合镀层中MoSi2颗粒的存在能够减少相对较软的基体金属钼镍和对磨球的摩擦，同时，在磨损载荷作用下MoSi2颗粒对晶界起到钉扎作用，阻碍位错运动，限制复合镀层变形与失效，有效地提高了复合镀层的耐磨性[27]。
3.5  复合镀层形貌分析

图3.12  MoSi2浓度对Ni-Mo-MoSi2复合镀层形貌的影响
a-0g/L，b-6g/L，c-8g/L，d-10g/L，e-12g/L，f-14g/L
图3.12为不同浓度MoSi2对Ni-Mo-MoSi2复合镀层表面形貌的影响。图3.12a为没有添加MoSi2微粒后的Ni-Mo合金镀层的表面形貌，从图3.12a中可以看出，Ni-Mo镀层表面比较平整，致密，局部有少量立体感较强、边界清晰的球形颗粒。与图3.12a相比，图3.12bNi-Mo-MoSi2复合镀层表面颗粒增加，与Ni-Mo镀层表面球形颗粒不同的是，复合镀层表面颗粒嵌入镀层中，边缘立体感减弱，边界变得模糊，表面覆盖了Ni，Mo金属镀层。这是因为MoSi2具有弱导电性，在与Ni，Mo共沉积在基底表面是仍可作为基底的活性中心，Ni，Mo在其表面发生共沉积。图3.12b、c，d，e，f分别是不同浓度MoSi2时的Ni-Mo-MoSi2复合镀层的表面形貌。从图3.12中可知，当MoSi2浓度在6-8g/L之间变化时，复合镀层表面的颗粒密度随着MoSi2浓度增加而增加，当MoSi2浓度达到8g/L时，复合镀层表面颗粒密度最大。当MoSi2浓度在8-14g/L之间变化时，复合镀层表面颗粒密度则随着MoSi2浓度增加而减小。与图3.12a相比，图3.12b、c、d、e、f复合镀层表面没有镶嵌颗粒的部位比没有加入MoSi2颗粒的复合镀层更致密平整，晶粒更细。其原因可能是因为镀液中的MoSi2微粒扩散吸附在阴极表面，阴极极化增加，促使晶种的形成速度高于晶体长大的速度，另外，MoSi2可作为晶粒成核中心，使晶粒成核速率大大增加，使复合镀层结晶细化，致密。

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