碳化硅镍是一种创新材料,在工业应用中具有卓越的抗腐蚀和抗磨损性能,是设备制造商或专门从事机械维护的服务公司的理想解决方案。
利用脉冲电沉积技术制备了纳米复合材料,该材料由亚微米尺寸的碳化硅微粒增强的纳米结晶镍基体组成,最大硬度达到 556 Hv,明显高于纯纳米结晶镍。
抗腐蚀
碳化硅镍(NSC)是一种嵌入碳化物颗粒的无电解镍基体,可提供坚硬、耐磨的表面涂层。NSC 广泛应用于必须经受高温腐蚀条件和氧气暴露的精密零件;通过减少基材表面区域的腐蚀,可显著降低维护成本和停机时间。
塔菲尔图清楚地表明,与纯镍涂层相比,复合涂层具有更强的耐腐蚀性。EIS 光谱显示,复合材料具有更积极的腐蚀电位和电流密度数据,而其电容水平则有所降低。
通过研究含碳量不同的两组镍-钼-铬-铁耐腐蚀合金的微观结构,发现硅在碳化物相析出行为中起着重要作用。硅有助于丰富碳化物形成区域的金属元素,同时促进第二相析出并改善应力断裂性能;此外,它还证明了硅如何占据碳化物结构中通常由金属原子占据的位置。
硬度
碳化硅镍镀层是一种耐用的保护性镀层,因其卓越的耐磨性而被广泛应用于各个行业。当与化学镍基体和硬度较高的碳化硅颗粒相结合时,就会产生一种具有优异的抗磨损和粘合磨损性能的坚不可摧的镀层,即 Niplate 600 SiC,它可以保护发动机部件以及从汽车到纺织品等工业设备中需要滑动运动的部件。
碳化硅与其他耐火材料的不同之处在于,当暴露在极端温度波动下时,其尺寸不会发生显著变化,从而降低了热应力损坏(如开裂和变形)的风险。
含有 GO 纳米片和碳化硅纳米颗粒的涂层实现了耐腐蚀性(镍)与机械和摩擦学性能(碳化硅)的理想结合,其在扫描电镜图像中的高镍含量以及共沉积涂层的高显微硬度都证明了这一点。通过干滑动摩擦试验进一步验证了它们的摩擦学性能。
耐磨性
碳化硅是地球上最坚硬的材料之一;与化学镀镍结合后,碳化硅可形成一种极其耐磨损的材料--非常适合需要承受重负荷而无需定期润滑的部件。碳化硅镍电镀就是这样一种材料解决方案。
TWR Service 公司开发了一种嵌入硅颗粒的突破性中磷化学镀镍工艺,称为复合碳化镍硅(ENSC)。这种革命性的技术在镍合金基体中嵌入了大小均匀的微小碳化硅颗粒,以获得最大的耐磨性;这种材料的 TWI 值低于硬铬或氮化钢表面。
碳化硅镍是生产化工、航空航天、汽车和医疗用工业设备和机械的制造商所选择的一种优秀材料。重点制造商利用它来提高工厂的效率、质量和可靠性,同时还用它来修复损坏的工业设备或提高产品性能。
耐用性
碳化硅镍(NiSiC)被化工、航空航天和汽车等行业的设备制造企业广泛使用,而维护和维修企业也使用这种材料来修复和保护受损部件。
晶体碳化硅和氮化硅涂层的腐蚀取决于许多变量,包括环境中的化学物质、杂质、烧结助剂、晶界相以及基底和涂层材料的孔隙率。
研究人员对一种纳米碳化硅镍复合涂层进行了耐腐蚀性和机械性能研究,该涂层由嵌入纳米镍基体中的亚微米级碳化硅微粒组成,结果令人印象深刻。结果表明,与纯镍相比,Ni-SiC 纳米复合材料具有优异的耐腐蚀性能;此外,与纳米镍相比,它的抗拉强度和延展性都有所提高;这种提高可归因于由玻璃状氧化镁和结晶状 Y2O3 组成的晶间相的形成。此外,结果表明纳米镍的磨损性能优于硬铬涂层