Meningkatkan ketahanan korosi dan ketahanan aus lapisan electroless nikel-fosfor (Ni-P) pada paduan magnesium (Mg). Ni-P-Al2 O3 pelapis diproduksi pada paduan Mg dari bak pelapis komposit. Al2 . yang optimal O3 konsentrasi ditentukan oleh sifat-sifat bak pelapisan dan pelapis. Evolusi pertumbuhan morfologi Ni-P-Al2 O3 lapisan komposit pada waktu yang berbeda diamati dengan menggunakan mikroskop elektronik pemindaian (SEM). Hasilnya menunjukkan bahwa nano-Al2 O3 partikel dapat memperlambat reaksi penggantian Mg dan Ni 2+ pada tahap awal proses deposisi, tetapi hampir tidak berpengaruh pada laju proses reduksi autokatalitik Ni-P. Uji anti-korosi dan kekerasan mikro pada pelapis mengungkapkan bahwa Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan pelapis Ni-P karena jarak bidang kristal yang lebih tepat dan ukuran butir Ni-P-Al2 O3 pelapis. Uji kejut termal menunjukkan bahwa Al2 O3 partikel tidak berpengaruh pada adhesi lapisan. Selain itu, masa pakai bak pelapis komposit adalah 4,2 pergantian logam, menunjukkan aplikasi potensial di bidang paduan magnesium.
Paduan magnesium (Mg) telah menarik banyak perhatian dan penelitian ilmiah, karena kepadatan rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, dan kemampuan mesin yang sangat baik [1, 2]. Oleh karena itu, paduan Mg biasanya digunakan di bidang kedirgantaraan, elektronik, dan mobil [3, 4]. Namun, aplikasi paduan Mg telah dibatasi karena cacat yang tidak diinginkan pada anti-korosi dan ketahanan aus [5, 6]. Dengan demikian, metode anti korosi dan anti gesekan permukaan, seperti film oksidasi busur mikro, pelapisan konversi kimia, penyemprotan termal, deposisi uap fisik, pelapisan listrik, dan pelapisan tanpa listrik, telah dikembangkan untuk paduan Mg [7,8,9, 10,11,12,13].
Electroless nikel-fosfor (Ni-P) plating adalah salah satu teknologi permukaan yang paling efektif untuk paduan Mg, karena memiliki keunggulan komprehensif yang sangat baik dalam biaya rendah, efisien, ketahanan korosi, dan ketahanan aus [14, 15]. Oleh karena itu, pelapisan Ni-P tanpa listrik memainkan peran penting dalam bidang anti-korosi pada paduan Mg. Untuk lebih meningkatkan kinerja pelapisan Ni-P, nanopartikel, misalnya, SiC, ZrO2 , TiO2 , SiO2 , dan Al2 O3 , dll. biasanya ditambahkan ke dalam bak pelapis tanpa listrik untuk menyiapkan pelapis komposit nanopartikel Ni-P [16,17,18,19,20]. Menurut penelitian sebelumnya [20,21,22,23], kinerja lapisan Ni-P secara efektif ditingkatkan oleh nanopartikel. Meskipun pelapis komposit nanopartikel Ni-P memiliki kinerja yang relatif tinggi dibandingkan dengan pelapis Ni-P, ada tiga masalah yang harus diperhatikan. Pertama, nanopartikel mudah untuk beragregasi dan membentuk pusat aktif dalam bak pelapis tanpa listrik, yang mengurangi stabilitas larutan pelapis. Kedua, parameter proses bak pelapis komposit biasanya menentukan kandungan dan distribusi nanopartikel dalam pelapis, dan juga merupakan faktor kunci untuk meningkatkan sifat pelapis. Ketiga, proses kodeposisi nanopartikel dengan Ni-P merupakan faktor lain yang mempengaruhi sifat pelapisan. Oleh karena itu, faktor-faktor tersebut patut mendapat perhatian. Nano-Al2 O3 partikel abrasif murah, yang memiliki kekerasan tinggi dan stabilitas kimia yang baik [24, 25]. Itu dapat didispersikan dalam bak pelapisan nikel tanpa listrik dengan baik. Oleh karena itu, Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit biasanya digunakan sebagai pelapis anti korosi dan anti aus untuk melindungi substrat baja atau tembaga. Namun, hanya beberapa laporan yang berfokus pada Ni-P-Al2less tanpa listrik O3 pelapisan pada substrat paduan magnesium [20, 22, 26]. Selain itu, studi tentang proses pertumbuhan Ni-P-Al2 O3 pelapisan pada paduan Mg dan stabilitas rendaman pelapisan komposit agak jarang. Oleh karena itu, lebih detail tentang kinerja mandi komposit dan proses ko-deposisi Ni-P-Al2 O3 perlu dipelajari.
Dalam karya ini, untuk lebih meningkatkan sifat pelapisan Ni-P pada substrat paduan Mg, kami menggunakan sistem nikel sulfat dan asam laktat sebagai garam utama dan zat pengompleks, masing-masing, dalam bak pelapisan. Sementara itu, nano-Al2 O3 bubuk ditambahkan ke dalam bak pelapisan Ni-P tanpa listrik. Untuk mendapatkan rendaman pelapis komposit tanpa listrik yang sesuai untuk paduan AZ91D Mg, parameter proses rendaman ini dievaluasi dengan laju deposisi dan sifat pelapisan. Selanjutnya, uji siklus berkala dilakukan untuk mengevaluasi masa pakai dan stabilitas rendaman pelapisan pada kondisi proses yang optimal. Untuk mempelajari efek nano-Al2 O3 partikel pada proses pertumbuhan lapisan, perilaku deposisi dan struktur fasa lapisan Ni-P dibahas. Selain itu, sifat-sifat, termasuk ketahanan korosi, kekerasan mikro, dan daya rekat pelapis, dianalisis berdasarkan morfologi dan struktur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat-sifat Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit lebih disukai daripada pelapis Ni-P, dan bak pelapis komposit tanpa listrik memiliki stabilitas yang baik dalam masa pakai. Oleh karena itu, hasil kami dalam pekerjaan ini adalah referensi yang berguna untuk aplikasi pelapis komposit nanopartikel Ni-P tanpa listrik pada paduan Mg.
Pada penelitian ini digunakan paduan Mg die-cast AZ91D dengan ukuran 2 cm × 1 cm × 0,5 cm, yang mengandung komposisi kimia dalam % berat:8,5 Al, 0,34 Zn, 0,1 Si, 0,03 Cu, 0,002 Ni , 0,005 Fe, dan 0,02 lainnya dan keseimbangan Mg. Substrat AZ91D berturut-turut dipoles dengan no. Kertas 500 dan 1000 SiC, dibilas dengan air deionisasi, dan direndam dalam larutan basa selama 5 menit pada suhu 65 °C, diikuti dengan pengawetan asam dalam larutan asam kromat (CrO3 200 g/L) selama 60 detik. Setelah itu, substrat paduan Mg direndam dalam larutan asam fluorida dengan konsentrasi 380 mL/L untuk perlakuan aktivasi sekitar 10 menit. Substrat Mg dibersihkan dengan air deionisasi pada setiap langkah. Komposisi bath dasar dan kondisi operasi pelapisan nikel tanpa listrik untuk paduan magnesium diilustrasikan sebagai berikut:35 g/L NiSO4 6H2 O, 35 g/L asam laktat, 30 g/L Na2 H2 PO2 H2 O, 10 g/L NH4 HF2 , zat penstabil 3 mg/L, pH 4,5~7.0, dan suhu 70~90 °C. Tangki pelapis tanpa listrik disimpan dalam gelas kimia, yang ditempatkan di penangas air yang dikontrol termostat. Sebuah tampilan digital pengaduk listrik digunakan untuk memberikan kekuatan pengadukan. Ukuran partikel rata-rata nano-Al2 O3 partikel sekitar 50 nm. nano-Al2 O3 partikel terdispersi secara memadai di bak mandi di bawah kondisi gelombang ultrasonik sebelum pelapisan tanpa listrik.
Untuk mempelajari efek nano-Al2 O3 partikel pada laju deposisi bak pelapisan nikel tanpa listrik, laju deposisi dinyatakan dalam Persamaan. (1).
$$ v=\frac{\Delta w\times {10}^4}{\rho St} $$ (1)dimana v , ρ , S , t , dan dengan mewakili laju pengendapan (μm/jam), densitas lapisan Ni-P (~ 7,9 g/cm 3 ), luas permukaan substrat Mg (cm 2 ), waktu deposisi (h), dan berat lapisan (g), masing-masing. Selain itu, kandungan nano-Al2 O3 partikel dalam lapisan diperkirakan dengan metode penimbangan menggunakan neraca elektronik (AR2140, Ohaus). Untuk mengevaluasi stabilitas bak pelapis tanpa listrik, uji siklus periodik (atau pergantian logam, MTO) digunakan untuk mengevaluasi masa pakai dan stabilitas bak. Di sini, 1 MTO telah mendefinisikan bahwa berat pengendapan Ni setara dengan konsentrasi awal Ni 2+ di kamar mandi. Mengambil 1 L rendaman pelapis sebagai contoh, sekitar 7,8 g Ni diperoleh dari rendaman \( \left({C}_{{\mathrm{Ni}}^{2+}}=7.8\kern0.5em \mathrm {g}/\mathrm{L}\right) \) sebagai 1 MTO. Selain itu, larutan campuran segar (\( {\mathrm{Ni}}^{2+}:{\mathrm{H}}_2{\mathrm{PO}}_2^{2-}=1:3 \) dalam rasio mol) ditambahkan ke dalam bak pelapis ketika bak memiliki laju pengendapan yang rendah. Uji stabilitas diakhiri sampai dekomposisi plating bath. Dengan demikian, ekspresi MTO dapat disajikan sebagai Persamaan. (2).
$$ \mathrm{MTO}=M/m $$ (2)A dan m mewakili berat pengendapan kumulatif Ni dan konsentrasi Ni 2+ di bak mandi, masing-masing.
Morfologi permukaan lapisan diamati dengan menggunakan mikroskop elektron pemindaian (SEM, Hitachi S-4800). Struktur lapisan dipelajari dengan difraktometer sinar-X (XRD, D/Max-2200, Jepang) dengan CuKα radiasi (γ = 0,154 nm).
Uji polarisasi potensiodinamik dilakukan pada penganalisis elektrokimia (CHI800, Chenhua, Cina). Eksperimen elektrokimia dilakukan dalam larutan berair NaCl 3,5% berat dengan menggunakan konfigurasi tiga elektroda klasik, yang terdiri dari elektroda kerja (sampel, 1 cm 2 ), elektroda lawan (platinum), dan elektroda referensi (elektroda kalomel jenuh). Selama percobaan penyapuan potensiodinamik, sampel pertama-tama direndam dalam larutan elektrolit selama 30 menit untuk menstabilkan potensial rangkaian terbuka (E 0 ). Plot tafel ditransformasikan dari data yang direkam, dan rapat arus korosi (i kor ) ditentukan dengan mengekstrapolasi bagian garis lurus dari garis Tafel anodik dan katodik. Laju penyapuan percobaan adalah 5 mV/s dan dilakukan pada suhu 25 °C. Kekerasan mikro dari paduan magnesium dengan berbagai pelapis komposit dievaluasi dengan menggunakan penguji kekerasan mikro HXD-1000 dengan indentor Vicker pada beban 100 g dan waktu tahan 15 detik. Uji kejut termal dilakukan untuk mengevaluasi adhesi lapisan [23]. Dideskripsikan sebagai berikut:di atmosfer udara, substrat Mg berlapis Ni-P atau Ni-P-Al2 O3 pelapis ditempatkan dalam tungku tahan kotak suhu tinggi dan dipanaskan hingga 250 ± 10 °C dengan laju pemanasan 20 °C min −1 kemudian didinginkan dalam air dingin. Proses ini diulang 20 kali.
Gambar 1 menunjukkan pengaruh konsentrasi nano-Al2 O3 partikel, kecepatan pengadukan, pH dan suhu pada laju pengendapan, dan Al2 O3 kandungan lapisan komposit. Seperti yang terlihat pada Gambar 1a, laju pengendapan mengalami sedikit penurunan dengan meningkatnya Al2 O3 konsentrasi partikel dari 0 sampai 15 g/L. Di sisi lain, Al2 O3 kandungan lapisan komposit secara bertahap meningkat sementara konsentrasi Al2 O3 partikel meningkat dari 0 menjadi 10 g/L. Namun, justru menurun ketika konsentrasi Al2 O3 partikel lebih tinggi dari 10 g/L. Perubahan ini disebabkan oleh agregasi partikel pada konsentrasi tinggi, yang melemahkan perilaku ko-deposisi Ni-P dengan Al2 O3 . Pada Gambar 1b, ketika kecepatan pengadukan diatur pada 300~400 rpm, laju pengendapan dan Al2 O3 kandungan pelapis komposit masing-masing adalah 18 m/jam dan 3,6%. Hasilnya menunjukkan bahwa dispersivitas Al2 O3 partikel dalam bak pelapisan paling baik pada kisaran kecepatan pengadukan ini. Sedangkan untuk bak pelapis komposit asam, pengaruh nilai pH terhadap laju pengendapan dan Al2 O3 isi lapisan ditunjukkan pada Gambar. 1c. Laju pengendapan maksimum hingga 18,5 m/jam ketika nilai pH berada dalam kisaran 6,0~6,5, sedangkan Al2 O3 kandungan pelapis hampir meningkat dengan nilai pH. Gambar 1d menunjukkan bahwa laju pengendapan dan Al2 O3 isi lapisan komposit meningkat dengan suhu, karena aktivitas ion dan partikel ditingkatkan, dan laju reaksi mandi komposit juga dipercepat pada suhu tinggi. Namun, stabilitas bak pelapis dan porositas pelapis menjadi lebih buruk pada suhu tinggi (>-85 °C) [13, 22]. Berdasarkan hasil analisis di atas, parameter proses awal dan kondisi operasi bak komposit ditentukan untuk paduan magnesium, yaitu 35 g/L NiSO4 6H2 O, 35 g/L asam laktat, 30 g/L Na2 H2 PO2 H2 O, 10 g/L NH4 HF2 , 10 g/L nano-Al2 O3 partikel, zat penstabil 3 mg/L, pH = 6.0~6.5, T = 85 °C, dan kecepatan pengadukan pada 350 rpm.
Pengaruh parameter proses pada laju pengendapan dan Al2 O3 isi pelapis
Untuk mengetahui proses pengendapan Ni-P-Al2 O3 perubahan citra morfologi permukaan paduan magnesium dengan waktu reaksi deposisi ditunjukkan pada Gambar 2. Untuk analisis perbandingan, Gambar 2a-c merupakan proses pengendapan lapisan Ni-P, sedangkan Gambar 2d-f menunjukkan ko -proses pengendapan Ni-P-Al2 O3 (3,6% berat) pelapis komposit. Gambar 2a adalah gambar morfologi perendaman substrat Mg dalam plating bath selama 0,5 menit, sejumlah besar partikel struktur kubik terdistribusi pada permukaannya. Partikel kubik ini dikonfirmasi sebagai MgF2 , yang terutama terbentuk dalam proses aktivasi HF, sesuai dengan laporan literatur [23, 27]. Namun, morfologi gambar Gambar 2d jelas berbeda dari Gambar 2a. Perbedaan utama menunjukkan bahwa MgF2 partikel pada Gambar 2d lebih kecil dari pada Gambar 2a. Selain itu, banyak nano-Al2 O3 partikel diamati pada permukaan substrat Mg. Perubahan morfologi berasal dari Al2 O3 partikel yang terus menerus mengenai permukaan magnesium alloy pada temperatur tinggi dan proses pengadukan. Ketika waktu pelapisan Ni-P tanpa listrik hingga 5 menit, seperti yang terlihat pada Gambar. 2b, partikel Ni secara bertahap tumbuh dan kemudian menutupi seluruh permukaan paduan magnesium. Tetapi untuk pelapisan komposit tanpa listrik (lihat Gambar 2e), partikel Ni lebih besar dan nano-Al2 O3 partikel diamati pada permukaan paduan magnesium, dan Ni-P-Al2 O3 pelapis tidak sepenuhnya menutupi substrat Mg dalam waktu 5 menit. Hal ini menunjukkan bahwa laju pertumbuhan Ni-P-Al2 O3 pelapisan pada rendaman komposit lebih rendah dibandingkan pelapisan Ni-P pada rendaman tanpa Al2 O3 partikel. Hal ini merupakan bukti yang mendukung penyebab rendahnya laju deposisi pada komposit plating bath. Saat electroless plating time dilakukan selama 30 menit, morfologi lapisan Ni-P dan Ni-P-Al2 O3 pelapis ditunjukkan pada Gambar. 2c, f, masing-masing. Sedangkan untuk pelapisan Ni-P, permukaannya menyajikan struktur padat dan nodular dengan ukuran rata-rata 3 m. Namun pada Gambar 2f, ukuran nodular rata-rata Ni-P-Al2 O3 lapisan komposit tampaknya lebih kecil dari lapisan Ni-P. Selain itu, dapat diamati dengan jelas bahwa nano-Al2 O3 partikel tertanam dalam lapisan Ni-P. Yang penting, dari pandangan distribusi permukaan Al2 O3 partikel, distribusi Al2 O3 partikel pada Gambar. 2f secara signifikan lebih kecil dari pada Gambar. 2c, e. Hasil ini menunjukkan bahwa pengendapan Ni-P lebih dominan, sedangkan pengendapan Al2 O3 partikel menjadi bawahan setelah waktu reaksi pengendapan 5 menit. Inferensi serupa juga dapat diperoleh dari konten relatif Al2 O3 partikel dalam lapisan (Gbr. 1). Dengan kata lain, efek Al2 O3 partikel pada proses deposisi terutama hadir pada tahap awal pelapisan nikel tanpa listrik.
Morfologi permukaan pelapisan Ni-P (atas, a -c ) dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit (bawah, d -f ) pada waktu deposisi yang berbeda
Untuk mengeksplorasi efek nano-Al2 O3 partikel pada struktur lapisan Ni-P, pola XRD dari paduan Mg AZ91D, lapisan Ni-P, dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit dianalisis pada Gambar. 3. Seperti yang terlihat pada Gambar. 3, sudut difraksi bidang kristal paduan magnesium terutama terkonsentrasi pada kisaran 30°~70°, misalnya, α (10\( \overline{1} \)0) 32,2°, α (0002) 34,2°, β (10\( \overline{1} \)1) 36.8°, dll. Untuk paduan Mg yang dilapisi dengan lapisan Ni-P, pola difraksi dari lapisan Ni-P menunjukkan puncak yang melebar dan difraksi intensitas tinggi pada 44,7° yang dapat dianggap berasal dari (111) bidang kristal dari fase nikel kubus berpusat muka (fcc) (Tabel 1) [28]. Selain itu, adanya puncak yang lebar tersebut menunjukkan terbentuknya lapisan Ni-P dengan struktur kristal amorf campuran. Setelah pelapisan Ni-P-Al2 O3 (3,6% berat) pelapis komposit, tiga puncak difraksi baru dapat ditemukan dengan jelas pada 25,6°, 43,5°, dan 73,2°. Puncak ini dikaitkan dengan puncak difraksi karakteristik Al2 O3 dibandingkan dengan kartu PDF no. 88-0826. Oleh karena itu, Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit diendapkan pada permukaan paduan Mg. Selain itu, puncak difraksi bidang kristal (111) Ni bergeser ke 45,2° (lihat Tabel 1) di Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit, menyarankan nano-Al2 O3 partikel memiliki pengaruh tertentu pada (111) jarak bidang kristal Ni. Menurut rumus Bragg, nλ = 2d dosaθ (n = 1, 2, 3, ..., λ = 0,154 nm, d dan θ mewakili jarak antar bidang dan sudut difraksi, masing-masing), jarak bidang kristal (111) Ni berkurang sekitar 3% oleh Al2 O3 partikel. Selanjutnya, baik (111) puncak difraksi Ni pada lapisan Ni-P dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit masing-masing dilengkapi dengan fungsi Gauss. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lebar penuh pada setengah maksimum (FWHM) puncak difraksi ini pada Ni-P-Al2 O3 lapisan komposit lebih luas dari pada lapisan Ni-P (Tabel 1). Menurut rumus Scherrer, D = Kγ /B karenaθ (D , K , B mewakili butir kristal, konstanta Scherrer, dan FWHM, masing-masing), butir kristal Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit berkurang sekitar 8% oleh Al2 O3 partikel dibandingkan dengan lapisan Ni-P. Ini menyiratkan bahwa nano-Al2 O3 partikel menghaluskan ukuran butir kristal Ni, yang konsisten dengan hasil pengamatan SEM di atas.
Pola XRD dari substrat AZ91D, pelapis Ni-P, dan Ni-P-Al2 O3 (3,6% berat) pelapis komposit
Gambar 4 dan Tabel 2 menunjukkan kurva polarisasi dan parameter anti korosi substrat paduan Mg AZ91D, pelapisan Ni-P, dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit dalam larutan berair NaCl 3,5% berat pada suhu kamar, masing-masing. Reaksi katoda dalam kurva polarisasi sesuai dengan evolusi hidrogen, sedangkan kurva polarisasi anodik adalah karakteristik proses reaksi ketahanan korosi yang paling penting [29]. Untuk substrat paduan Mg AZ91D, proses anodik yang dikontrol aktivasi diamati ketika potensi yang diterapkan meningkat ke wilayah anodik. Selain itu, dilarutkan dalam larutan elektrolit secara serius, dan potensi korosinya (E kor ) dibaca pada 1,47 V. Tapi untuk E kor lapisan Ni-P, menunjukkan pergeseran positif yang signifikan ke 0,51 V dibandingkan dengan substrat paduan Mg (− 1,47 V), dan rapat arus korosi (i kor ) ternyata berkurang dari 1,4 × 10 −4 A/cm 2 substrat menjadi 3,1 × 10 −6 A/cm 2 lapisan Ni-P (lihat Tabel 2). Adapun Ni-P-Al2 O3 (1.7~4.2 wt%) pelapis komposit, di sini, Al2 O3 kandungan pelapis diperoleh dengan metode penimbangan. Seperti yang terlihat pada Tabel 2, semua E kor pergeseran positif lapisan komposit dan i kor lapisan komposit menurun dibandingkan dengan lapisan Ni-P, menunjukkan bahwa Ni-P-Al2 O3 pelapis memiliki kinerja yang lebih tinggi dalam ketahanan korosi. Di sini, lapisan Ni-P dengan 3,6% berat Al2 O3 menunjukkan E highest tertinggi kor (− 0,35 V) dan terendah i kor (4,5 × 10 −7 A/cm 2 ). Namun, E kor dan i kor dari Ni-P-Al2 O3 (4.2 wt%) diubah menjadi 0.41 V dan 1.0 × 10 −6 A/cm 2 , masing-masing. Mungkin Al2 O3 partikel meningkatkan porositas lapisan Ni-P dan mengurangi kinerja lapisan komposit. Oleh karena itu, Al2 O3 kandungan pelapis komposit memiliki efek penting pada ketahanan korosi dari pelapis komposit. Ini juga terkait dengan struktur termasuk jarak bidang kristal dan ukuran butir pelapis (Gbr. 3).
Kurva polarisasi substrat AZ91D, lapisan Ni-P, dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit
Untuk menguji kekerasan mikro lapisan, ketebalan rata-rata semua lapisan ditentukan pada 18 m, yang diperkirakan dengan laju pengendapan dan waktu pengendapan. Hasil uji kekerasan mikro substrat paduan Mg dan pelapis dengan Al2 . yang berbeda O3 konten ditunjukkan pada Gambar. 5. Seperti terlihat pada Gambar. 5, kekerasan mikro dari paduan AZ91D Mg telanjang hanya sekitar 120 HV, sedangkan kekerasan mikro substrat paduan Mg yang dilapisi dengan lapisan Ni-P adalah hingga 520 HV. Ini lebih tinggi dari substrat sekitar 400 HV, menunjukkan bahwa lapisan Ni-P dapat secara efektif meningkatkan kekerasan lapisan substrat. Akibatnya, ketahanan aus substrat paduan Mg ditingkatkan dengan pelapisan Ni-P. Selain itu, Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit menunjukkan kecenderungan peningkatan kekerasan mikro yang cukup besar ketika kandungan Al2 O3 dalam lapisan meningkat dari 0 menjadi 3,6% berat. Oleh karena itu, Ni-P-Al2 O3 (3,6%) lapisan komposit menunjukkan nilai kekerasan tertinggi pada 638 HV. Alasannya berasal dari nano-Al2 O3 partikel mengoptimalkan struktur fase (lihat Gambar. 3) dari paduan Ni-P dan meningkatkan kekerasan mikro pelapis. Namun, konten Al2 O3 dalam pelapis komposit mencapai 4,2% berat, dan kekerasan mikro pelapis menurun menjadi 576 HV. Ini berarti bahwa kandungan nanopartikel yang lebih tinggi dapat mempengaruhi struktur kristal Ni-P yang menyebabkan kinerja lapisan komposit yang kurang baik.
Kekerasan substrat AZ91D, lapisan Ni-P, dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit
Adhesi antara pelapis dan substrat paduan Mg dilakukan dengan uji kejut termal sesuai dengan bagian percobaan. Melalui 20 pengujian siklus, baik pelapisan Ni-P maupun Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit melekat dengan baik pada substrat paduan Mg. Cacat, seperti retak, melepuh, dan terkelupas, tidak diamati selama proses pengujian, menunjukkan bahwa Ni-P atau Ni-P-Al2 O3 pelapis memiliki daya rekat yang baik dengan substrat paduan Mg untuk melawan proses kejut termal. Selain itu, gambar morfologi penampang antara pelapis dan substrat paduan Mg juga diamati dengan menggunakan SEM. Seperti yang diamati pada Gambar. 6, lebih lanjut menunjukkan bahwa tidak ada cacat yang jelas antara pelapis dan substrat melalui uji kejut termal. Yang penting, uji kejut termal dan pengamatan penampang menunjukkan bahwa nano-Al2 O3 partikel tidak berpengaruh pada daya rekat lapisan komposit.
Gambar morfologi penampang lapisan Ni-P (a ) dan Ni-P-Al2 O3 (3,6% berat) pelapis komposit (b )
Dalam karya ini, rendaman pelapisan 1-L tanpa dan dengan nano-Al2 O3 partikel (10 g / L) disiapkan, masing-masing. Di sini, kandungan sumber nikel awal dalam bak pelapis dihitung sebagai 7,8 g, dan kapasitas beban bak ditetapkan pada 0,5 dm 2 /L. Menurut aturan uji siklus periodik (lihat bagian eksperimental), MTO rendaman pelapisan Ni-P tanpa listrik dievaluasi terlebih dahulu, dan diperoleh sekitar 48,2 g paduan Ni-P. Di sini, kandungan nikel 90% diidentifikasi dalam pelapisan Ni-P dengan menggunakan analisis EDS (lihat Gambar 7). Oleh karena itu, kandungan nikel dalam lapisan dapat dihitung sebagai 43,4 g. Artinya, MTO mandi plating tanpa Al2 O3 partikel adalah 5,6 dengan menggunakan Persamaan. (2). Adapun Ni-P-Al tanpa listrik2 O3 bak pelapis komposit, total 38,8 g Ni-P-Al2 O3 pelapis diendapkan dari bak komposit. Demikian pula, 86,45% Ni, 9,84% P, 1,96% Al, dan 1,75% O ditentukan dengan analisis EDS (Gbr. 7). Oleh karena itu, kandungan nikel dalam pelapis komposit dapat dihitung sebagai 33,5 g, dan MTO dari rendaman komposit adalah 4,2. Dari hasil pengujian siklus periodik, siklus servis rendaman pelapis komposit 1,4 MTO lebih kecil dibandingkan dengan rendaman plating Ni-P tanpa listrik. Artinya nano-Al2 O3 partikel mengurangi masa pakai bak pelapisan tanpa listrik. Namun demikian, Ni-P-Al2 O3 pelapisan komposit masih memiliki potensi aplikasi di bidang paduan magnesium.
Spektrum EDS dari lapisan Ni-P dan Ni-P-Al2 O3 pelapis komposit
Singkatnya, kami memperoleh bak pelapis komposit tanpa listrik dan kondisi operasi untuk deposit bersama Ni-P-Al2 O3 pelapis pada paduan magnesium, yaitu, 35 g/L NiSO44 6H2 O, 35 g/L asam laktat, 30 g/L Na2 H2 PO2 H2 O, 10 g/L NH4 HF2 , 10 g/L nano-Al2 O3 partikel, zat penstabil 3 mg/L, dan pH = 6.0~6.5, T = 85 °C, dan kecepatan pengadukan 350 rpm. Karakterisasi morfologi dan analisis struktur fasa dari pelapis komposit menunjukkan bahwa nano-Al2 O3 partikel memiliki pengaruh penting pada proses pertumbuhan dan struktur fase (jarak bidang kristal dan ukuran butir) dari pelapis. 3,6% berat Al2 O3 konten secara efektif meningkatkan kekerasan mikro dan ketahanan korosi dari lapisan Ni-P. Selain itu, uji adhesi menunjukkan hampir tidak ada perbedaan antara pelapisan Ni-P dan Ni-P-Al2 O3 lapisan. Uji masa pakai mengidentifikasi MTO bak pelapis komposit tanpa listrik adalah sekitar 4. Singkatnya, Ni-P-Al tanpa listrik2 O3 pelapisan komposit adalah teknologi penting untuk memperluas aplikasi paduan magnesium.
Potensi sirkuit terbuka
Kepadatan arus korosi
Magnesium
Perputaran logam
Nikel fosfor
Pemindaian mikroskop elektron
difraksi sinar-X
bahan nano
Abstrak Dalam penelitian ini, -FeSi yang dikatalisis sendiri2 kawat nano, yang diinginkan tetapi jarang dicapai dalam tungku, disintesis melalui metode deposisi uap kimia di mana fabrikasi -FeSi2 kawat nano terjadi pada substrat Si (100) melalui dekomposisi prekursor sumber tunggal FeCl anhidrat3 b
Abstrak SrSnO yang didoping Nb3 (SSNO) film tipis ditumbuhkan secara epitaksial pada LaAlO3 (001) substrat kristal tunggal menggunakan deposisi laser berdenyut di bawah berbagai tekanan oksigen dan suhu substrat. Struktur kristal, listrik, dan sifat optik film diselidiki secara rinci. Hasil difraks
Gummiwerk KRAIBURG GmbH (Waldkraiburg, Jerman), sebuah perusahaan dari Grup Kraiburg menampilkan produk elastomer Kraibon pada 27 Juli. Terdiri dari film tipis yang terbuat dari elastomer non-vulkanisir, polimer secara kimiawi berikatan dengan bahan yang berbeda tanpa memerlukan langkah produksi tam
Baja mati SKD11 adalah baja perkakas Jepang. Kekerasan perlakuan panas material:hrc58-60 SKD11 adalah sejenis baja perkakas karbon tinggi dan paduan kromium tinggi. Setelah perlakuan panas, ia memiliki kekerasan tinggi, grindability, hardenability yang kuat dan stabilitas dimensi yang baik. Kemampua
