复合电镀法制备的功能性镀层种类繁多。它们在各种不同领域中获得了应有的实用价值，其中以具有耐磨与减摩功能的镍基复合镀层应用范围宽广，意义重大。 由于固体微粒嵌入基质金属镍后，能阻碍其位错的移动和晶格的畸变，故镍基复合镀层的强度与硬度均高于普通镀镍层。特别是固体微粒的直径小于1μm，甚至达到纳米级时，这种强化作用会更为显著。当前生产中使用较多的微粒粒径是2μm～6μm，微粒在镀层中含量也以20％(体积)左右为宜。部分耐磨镍基复合镀的工艺规范，列于表6—1—7。 表6—1—7耐磨镍基复合镀工艺规范  为了提高汽车发动机铝合金缸体的耐磨性，近些年曾于其上电镀相当厚的Ni-SiC复合镀层以取代硬铬层，生产规模很大。这种镀层甚至在高温下仍然具有很好的耐磨性。这应当是耐磨性复合镀层应用中一个良好的范例。 为了降低机械零部件的摩擦磨损，除了增加材料自身或其表面层的强度、硬度等方法来提高材料的耐磨性外，改善摩擦界面的润滑状态也是一项十分有效的减少磨损的措施。采用一定量的固体润滑剂，如h—BN(六方氮化硼)、(CF)。(氟化石墨)、PTFE(聚四氟乙烯)或MoS2(二硫化钼)等微粒，使之与镍共沉积，即可形成具有减摩或自润滑功能的复合镀层。固体润滑剂可在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化还原、强辐射等环境下有效地使界面润滑，解决液体润滑剂(油脂等)难以完成的任务。此类镍基复合镀层的减摩效果要比普通镀镍层高出好几倍。此外，它还能用作压铸橡胶和塑料制品时的脱模镀层。 部分具有减摩功能的镍基复合电镀层制备工艺规范列于表6—1—8中。 表6—1—8自润滑镍基复合镀工艺规范  尽管SiC、WC或Al203，等硬质微粒与镍形成的复合镀层已经使其耐磨性得以大幅度提高，但在干摩擦条件下，若干硬质微粒与镍共沉积的同时，也共沉积部分软质的自润滑微粒，如MoS2、WS2或石墨等，哪怕软质微粒的共沉积量很低[0．5％～l．5％(体积)]，也足以明显地降低其摩擦系数。例如在Ni—Al203，复合镀层中引人少量MoS2形成Ni—Al203—MoS2复合镀层，则可使其磨损量降至Ni—Al203，镀层的l／2左右。由于作为固体润滑剂的软质微粒分布于摩擦界面上，防止了摩擦后两种金属直接接触：从而减少了粘着磨损，使磨损量大大下降。但应注意，MoS2等软质微粒在400℃以上的高温容易分解。那时它们将失去固体润滑剂的作用。 |
