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随着科技的不断发展,化学镀Ni-P涂层技术在表面处理技术中的地位显得越来越重要。将具有优异自润滑性能的PTFE颗粒加入到Ni-P合金中形成极低摩擦系数的Ni-P-PTFE复合涂层,在保证Ni-P合金硬度的同时,很大程度地提高了Ni-P-PTFE涂层的润滑性能,扩展了其用途。作为一种具有优异低摩擦性能的复合涂层,涂层的预处理、工艺参数和后处理对Ni-P-PTFE复合涂层的微观结构和力学性能产生重要的影响,对其进行探索有着非常重要意义。因此,本论文主要开展以下四部分的研究:不锈钢基材化学镀Ni-P-PTFE复合涂层的预处理工艺研究,黄铜基材化学镀Ni-P-PTFE复合涂层的预处理工艺研究,化学镀Ni-P-PTFE复合涂层的结构和工艺参数研究以及化学镀Ni-P-PTFE复合涂层后续热处理的工艺研究。得到主要结论如下:(1)前处理工艺过程中,不锈钢基材和黄铜基材的前处理工艺参数对Ni-P-PTFE复合涂层的微观结构和力学性能有着很大的影响。对于不锈钢基材而言:预镀镍过程中的电流密度为3.3A/dm~2,沉积时间为6min时,Ni-P-PTFE涂层的综合性能最佳,其硬度和结合强度分别达到3.874GPa和27.45N,表面摩擦系数为0.145;对于黄铜基材而言:当前处理工艺过程中的除油温度为70℃,酸洗时间为4min时,化学镀Ni-P-PTFE复合涂层的润滑性和硬度等综合性能达到最优,硬度达到5.16GPa,表面摩擦系数为0.135。(2)不同结构和工艺参数对化学镀Ni-P-PTFE复合涂层的微观组织、涂层硬度和摩擦系数都具有较大的影响。当PTFE浓度、镀液pH值一定时,Ni-P-PTFE复合涂层的硬度和摩擦性能会随着Ni-P过渡层的沉积时间变化而发生变化;控制Ni-P过渡层的沉积时间为15min,镀液pH值一定时,随着PTFE浓度的增加,复合涂层的硬度呈现先增加再减小的趋势,而复合涂层的摩擦系数则呈现先减小后增大的趋势;控制Ni-P过渡层的沉积时间为15min,PTFE浓度为50ml/L时,随着镀液pH值的增加,复合涂层的硬度呈现先减小后增加,再减小的趋势;而复合涂层的摩擦系数则呈现先减小后增大的趋势。(3)通过对Ni-P、Ni-P-PTFE双层复合涂层的化学镀工艺优化,当化学镀Ni-P过渡层的沉积时间为15min,Ni-P-PTFE镀液中PTFE浓度为50ml/L,pH为5.5时,通过化学镀得到Ni-P、Ni-P-PTFE双层复合涂层,其摩擦系数达到最小为0.145,硬度达4.548GPa,涂层的摩擦磨损性能达到最优。(4)Ni-P-PTFE复合涂层的后续热处理的保温时间和温度对复合涂层的微观组织、涂层硬度都具有较大的影响。当后续热处理的保温温度一定时,Ni-P-PTFE复合涂层的硬度会随保温时间增加呈现先增加再减小的趋势;选定后续热处理的保温时间为80min时,Ni-P-PTFE复合涂层的硬度会随着温度的变化也会呈现先增加再减小的趋势。(5)通过对后续热处理工艺进行优化,当热处理过程中的保温时间为80min,保温温度为400℃时,在70黄铜基体上,通过化学镀得到Ni-P-PTFE复合涂层表面硬度达到最优,为9.081GPa,大大提高Ni-P-PTFE复合涂层的强度,相应的提高了涂层的耐摩擦磨损性能。(6)通过对不同基材的前处理工艺研究、Ni-P-PTFE复合涂层的制备工艺优化以及后续热处理的工艺研究,最终得出:选定最佳的预镀镍处理工艺参数即电流密度为3.3A/dm~2,沉积时间为6min,前处理工艺过程中的除油温度为70℃,酸洗时间为4min;选定最佳的Ni-P-PTFE复合涂层的制备工艺即化学镀Ni-P过渡层的沉积时间为15min,Ni-P-PTFE镀液中PTFE浓度为50ml/L,pH为5.5;选定最佳的后续热处理工艺即保温时间为80min,保温温度为400℃;在优化后的工艺参数下制备Ni-P-PTFE复合涂层的摩擦磨损性能以及外观的均匀性达到最优。