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电镀技术于20世纪开始兴起,在材料的防护及装饰等领域应用广泛。进入21世纪,科学技术突飞猛进,学科间相互渗透,交叉学科快速发展。电镀技术在这场科技发展的大浪潮中也实现了自身的突破,逐渐从防护装饰性电镀发展为功能电镀,其应用领域已经拓展到微电子、微电机系统( MEMS)和再制造等高技术领域,并发展成为这类高技术领域的关键技术。在此介绍相关的研究进展。
Ni-Co合金镀层具有优异的高温耐磨性能，已经成功应用到钢厂连铸连轧机的关键部件结晶器表层,大幅度提高了结晶器的使用寿命。连铸结晶器的工作θ在350℃左右。连铸结晶器应具有良好的导热性,同时还需承受与钢坯之间的摩擦。为此,连铸结晶器通体采用铜合金制造，并在结晶器与钢坯相接触的表面制备层厚度在数毫米的高温耐磨材料层。
Ni-Co合金镀层优异的高温耐磨性能正适应了结晶器对与钢坯相接触表面的高温耐磨性要求。目前，Ni-Co合金镀层已经大量应用在连铸结晶器表层镀层材料
纳米金属多层膜是一-种由厚度在纳米尺度的不同金属层交替叠加形成的金属多层膜。由于构成纳米金属多层膜的各金属材料层的厚度在纳米尺度,这类薄膜材料往往表现出纳米材料独特的力学性能、电磁学性能和光学性能。天津大学姚素薇等采用电镀技术制备了Ni80Fe20/Cu纳米多层膜(图2)。当多层膜结构[ NiFe( 16 nm )/Cu(26nm)]为80层时，巨磁电阻GMR值可达64%。
复合镀技术通过将无机材料以及高分子材料的粉体加入镀液中，搅拌使之在镀液中均匀分散，伴随着电镀或化学镀过程的进行将这类粉体包埋进镀层,形成复合镀层材料。
这类复合镀层材料兼具基体金属材料及弥散分布于基体金属中的无机或高分子材料的优势，表现出优异的综合性能.采用化学复合镀的方法制备(Ni-P)-ZrO2复合镀层的成分及镀层断面的扫描电镜照片如图3所示。
由图3可以看出,ZrO2颗粒在Ni-P合金基体中均匀分布。这种(Ni-P)-Zr02复合镀层的硬度超过600HV (图4)，热处理后的硬度更超过900HV。
改变复合镀层中基体金属或复合颗粒，可以得到不同性能的复合镀层。将图4中的ZrO2颗粒换成SiC颗粒，同样采用化学复合镀的方法制备的(Ni-P)-SiC化学复合材料镀层,热处理后的硬度可达1200HV[16)
为了改善纯Ni镀层的摩擦学性能，将具有自润滑性能的聚四氟乙烯( PTFE)颗粒与Ni复合，可以制备出具有良好自润滑特性的Ni-PTFE复合镀层。
图6为Ni-PTFE复合镀层中PTFE质量分数对摩擦系数的影响。由图6可以看出，随着镀液中PTFE颗粒浓度的增加，Ni-PTFE复合镀层的摩擦系数不断降低，最低接近0.06。
目前，应用于复合电镀的基质金属以及复合微粒的种类还非常有限。将更多种类的基质金属与更大范围的微粒进行复合镀，相信会有性能更多样化也更优异的复合镀层出现。返回搜狐，查看更多