(Ni．W)-纳米Si3 N4复合电镀工艺的研究（三）

wangwenbin5713

9 R, b# G1 M5 f# H3 k. I3．3 电镀时间对镀层沉积速率和显微硬度的影响
如图3所示，刚开始沉积时，沉积速率较大，随后略有降低后，又不断提高。一般认为，复合共沉积包括，以下4个步骤：
! E% ^% }9 V# x, v' K9 F6 Y(1)微粒吸附阳离子而带正电；
+ c6 @! |% L$ N5 W4 N% f(2)带正电微粒在流体力学和电泳的作用下移向阴极表面而形成弱吸附；
( t: J/ [' U' [0 ~$ C; I: A(3)到达阴极表面的微粒在静电场的作用下脱去水膜与阴极直接接触而形成强吸附；
- c; @; X* b( q: T  |2 C$ \) U(4)微粒被基质金属捕获而进入镀层。刚开始沉积时，晶核的结晶位置较多，基质金属的沉积较快；且纳米Si3N4粒子刚经过超声分散，在镀液中分布较均匀，易与阴极形成强吸附而进入镀层，故共沉积速率较快。随后，随时间延长，镀液逐渐蒸发，离子浓度增大，但同时纳米Si3N4粒子发生聚集、漂浮，微粒的共析量减少，沉积速率的增大主要来源于金属离子。
如图3所示，复合镀层的硬度随电镀时间延长而逐渐增大，因为随着时间延长，镀层逐渐变厚，基质金属结晶变得更致密，纳米Si3N4粒子的复合量也在增加，故硬度逐步增大。沉积时间>60 min后，表面开始不平整，镀液出现粒子分层等不均匀现象，镀层的成分和形貌难以控制，所以不能只通过延长电镀时间来获得高硬度。

! O1 p- o1 l% w8 Z, t4 结论
采用电沉积可以获得(Ni—w)一纳米Si3N4复合电镀层。在复合沉积过程中，电流密度、温度和电镀时间等工艺条件影响基质金属和纳米粒子的共沉积，
7 m/ q9 A3 y  f( h; b  {4 N以及镀层的质量。
% b& }6 C3 F$ M" K通过优化比较，确定(Ni—w)一纳米Si3N4复合镀的工艺条件：电流密度为16 A／din ，温度为75。C左右，沉积时间约60 rain。
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