稀土對化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE工藝以及鍍層性能的影響的中期報告

稀土對化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE工藝以及鍍層性能的影響的中期報告中期報告：稀土對化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-PTFE工藝以及鍍層性能的影響一、研究背景與意義化學(xué)復(fù)合鍍是一種既有鍍層耐腐蝕性能，又有良好摩擦學(xué)性能的鍍層制備方法。而PTFE具有良好的自潤滑性能和低摩擦系數(shù)，使其廣泛用于摩擦副潤滑材料中。然而，Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍層中的PTFE存在粒子聚集、抗沖擊性能差等缺陷，限制了該技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，研究改進(jìn)Ni-P-PTFE鍍層的性能，提高其適用性是非常必要的。稀土元素因其具有的優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，在材料領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。各種稀土元素的離子能與水的化學(xué)鍵結(jié)合，使得稀土離子在溶液中表現(xiàn)出很強(qiáng)的水解性和復(fù)雜的物化變化，形成多種稀土離子化合物和絡(luò)合物，從而影響組成了稀土元素溶液的離子濃度、pH值等環(huán)境及鍍層的組成和性能。因此，應(yīng)用稀土元素對鍍層的性能進(jìn)行優(yōu)化，是一種可行的方法。綜上所述，本研究旨在探究稀土元素對Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍工藝的影響，以及對鍍層物理化學(xué)性質(zhì)的影響，為開發(fā)制備具有優(yōu)異性能的Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層提供理論依據(jù)和實驗數(shù)據(jù)。二、研究方案（1）材料選擇基板材料：45#鋼；陽極材料：純鎳；稀土離子：CeCl3、LaCl3和NdCl3；鍍液成分：NiSO4·7H2O200g/L、NiH2PO2·H2O14～28g/L、PTFE微粉10g/L、稀土離子（LaCl3、CeCl3、NdCl3）5～40mg/L，其他添加劑（如氯化銨、亞硫酸鈉、硼酸等）。（2）實驗步驟①基板表面處理：清洗→酸洗→水洗→溫水洗→烘干；②鍍液調(diào)制：根據(jù)不同的實驗條件，調(diào)制不同比例的Ni-P-PTFE-稀土電鍍液；③電鍍實驗：將清洗后的鋼板浸入鍍鹽液中，經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏髅芏忍幚砗笕〕?，洗凈后進(jìn)行干燥烘干。（3）測試方法鍍層的表面形貌、膜厚和元素組成：掃描電子顯微鏡（SEM）、電子探針和X射線衍射儀（XRD）；鍍層的耐腐蝕性能：電化學(xué)測試；鍍層的耐磨性能：橡膠輪磨損試驗。三、進(jìn)展情況截至目前，已完成了以下工作：（1）探究了稀土離子CeCl3、LaCl3和NdCl3對Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層中PTFE顆粒分布均勻性和抗沖擊性能的影響。結(jié)果表明，添加稀土離子La3+可以顯著提高鍍層中PTFE顆粒的分散度，并可提高Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層的抗沖擊性能。（2）研究了稀土離子添加量對Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層物理和化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，稀土元素的添加對Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層的組成和性能具有一定的改善作用，但當(dāng)稀土元素加入量超過一定限度時，反而會降低鍍層的性能。（3）測量了添加不同稀土離子含量的鍍液對Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層耐腐蝕性能的影響。實驗結(jié)果表明，稀土元素的添加不僅可以提高鍍層的耐腐蝕性能，而且還能提高其耐磨損性能。四、下一步工作（1）繼續(xù)深入研究稀土元素對Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層的影響機(jī)制；（2）優(yōu)化