超声场中镍-氧化铈纳米复合材料的电铸工艺

摘要

采用电铸方法在超声场中制备了Ni-CeO2纳米复合材料,研究了超声波功率、CeO2纳米颗粒添加量、阴极电流密度对纳米复合材料中CeO2含量的影响,考察了超声波作用下的电铸速率和电流效率,并对纳米复合材料表面形貌和显微硬度进行了检测。结果表明,超声场中制备Ni-CeO2纳米复合材料的最佳工艺参数:超声波功率为300W,频率为28kHz,CeO2纳米颗粒添加量为40g/L,阴极电流密度为6A/dm2,镀液温度范围在45～60℃,在最佳工艺条件下可获得CeO2质量分数为3.0%的Ni-CeO2纳米复合材料;与无超声作用时制备的Ni-CeO2纳米复合材料相比,其表面形貌更平整、组织更致密、晶粒更细小。在电铸中引入超声波,可抑止纳米颗粒的团聚,促进纳米颗粒与基体金属均匀共沉积,进一步细化晶粒;并且可以提高电铸速率和电流效率,明显提高纳米复合材料的显微硬度。