鎳–磷–石墨烯化學復合鍍層的耐磨和耐蝕性能

黃燕濱*，王期超，盧士勇，黃俊雄

（1.裝甲兵工程學院，北京 100072；2.中國人民解放軍駐六一八廠軍事代表室，北京 100072）

鎳–磷–石墨烯化學復合鍍層的耐磨和耐蝕性能

黃燕濱1,*，王期超1，盧士勇2，黃俊雄1

（1.裝甲兵工程學院，北京 100072；2.中國人民解放軍駐六一八廠軍事代表室，北京 100072）

在45鋼上制得鎳–磷–石墨烯化學復合鍍層，鍍液配方和工藝條件為：NiSO4·6H2O 30 g/L，NaH2PO2·H2O 25 g/L，乙酸鈉15 g/L，檸檬酸鈉15 g/L，乳酸25 mg/L，乙酸鉛15 mg/L，石墨烯 100 mg/L，APEO 80 mg/L，pH 4.6，溫度82 °C，超聲波功率150 W，時間2 h。利用掃描電鏡分析了復合鍍層的表面形貌，采用多功能材料表面性能測試儀對復合鍍層的摩擦磨損行為進行研究，通過塔菲爾曲線和電化學阻抗譜測量研究了其在3.5% NaCl溶液中的電化學腐蝕行為。結果表明，鎳–磷–石墨烯復合鍍層屬于非晶態結構，石墨烯均勻地嵌埋在基質鍍層中，使鎳–磷–石墨烯復合鍍層的顯微硬度、耐磨性和耐蝕性均顯著提高。

鎳–磷合金；石墨烯；復合化學鍍；微觀結構；耐磨性；耐蝕性

鎳–磷化學鍍層具有硬度高、耐磨、耐蝕性好等特點，對零部件的表面強化起重要作用，在表面工程領域應用廣泛[1-3]。石墨烯于2004年被英國的Novoselov和Geim[4]發現，其原子間由C─C共價鍵相連，形成穩定的二維平面結構，厚度僅為0.35 nm，具有優異的力學性能、自潤滑性[5-6]和導熱性[7]，是制備復合材料的理想添加物[8-12]。另外，石墨烯具有特殊的表面效應和小尺寸效應，與鎳磷共沉積后，有望改善Ni–P基復合鍍層的結構和性能。

由于純石墨烯的制備成本較高且分散難度大，有關石墨烯復合鍍的研究不多。武慧慧[13-14]采用自制氧化石墨烯(GO)作為第二相粒子復合化學鍍Ni–P–GO，發現GO中具有羥基、羧基等官能團，這些官能團有助于GO在鍍液中的分散，從而避免GO團聚?！?br>