3 结果与讨论
3.1 工艺参数对Ni-Mo-MoSi2复合镀层硬度的影响
3.1.1 表面活性剂浓度对复合镀层硬度的影响
图3.1为表面活性剂PEG6000浓度对复合镀层硬度的影响。由图3.1可以看出，当表面活性剂浓度在0.10-0.20g/L之间变化时，复合镀层硬度随着表面活性剂浓度的增加而增加。当表面活性剂浓为0.20g/L时，复合镀层硬度最大为717.78HV。当表面活性剂浓度在0.20-0.30g/L之间变化时，随着表面活性剂浓度的升高，复合镀层硬度随之下降。其原因可能是当表面活性剂浓度较低时，表面活性剂对微粒的分散作用较弱，不利于微粒与金属共沉积，随着表面活性剂浓度的增大，表面活性剂对MoSi2微粒的润湿、乳化、分散等作用增强，微粒悬浮性能增加，在单位时间内微粒通过搅拌作用到达阴极表面的数量就越多，微粒就更易进入复合镀层，从而使复合镀层硬度增加。当表面活性剂浓度进一步增加时，表面活性剂在阴极表面容易发生吸附，从而减少了被镀基底金属的活性表面，不利于微粒进入复合镀层，从而阻碍共沉积反应的进行，复合镀层硬度下降[23]。
图3.1 表面活性剂浓度对复合镀层硬度的影响
3.1.2 pH值对复合镀层硬度的影响
图3.2为pH值对复合镀层硬度的影响。由图3.2可以看出，当镀液pH值在8.5-8.9之间时，复合镀层硬度随着pH值的增加而增加，pH值为8.9时复合镀层硬度最大，为779.8HV。当pH值在8.7-9.1之间变化时，复合镀层硬度变化较小，当且当pH值pH值在8.9-9.3之间变化时复合镀层的硬度则随着pH值的增加而减小。其原因可能是当pH值过低时，阴极表面析出大量的H2，使电极和溶液的界面形成气体隔离层，金属离子与微粒到达阴极表面相对困难，另外阴极表面析出的气泡有可能使已经吸附的微粒再次脱离，使MoSi2与基质金属共沉积的速率降低，因而复合镀层硬度较低；当pH值较高时，阴极界面镀液层H+浓度比较低,MoSi2微粒吸附的正电荷减少，在电场力作用下，到达阴极表面的微粒数减少，另一方面，pH过高时时镀液中Ni2+易以Ni(OH)2胶体形式存在，镀液中的Ni2+浓度减小，导致复合镀层性能下降，硬度降低[24]。
图3.2 pH值对复合镀层硬度的影响
3.1.3 温度对复合镀层硬度的影响
图3.3 温度对复合镀层硬度和厚度的影响
图3.3为镀液温度对复合镀层硬度的影响。由图3.3可以看出，当镀液温度在36-44℃的之间变化时，随着镀液温度的升高，复合镀层硬度呈现无规则变化现象，当镀液温度为40℃时复合镀层硬度达到最大，为691.0HV。一般温度对复合镀层硬度影响为当镀液温度较低时，吸附在阴极表面的金属原子在电极表面的扩散能力较低，此时电沉积的速度控制步骤是吸附原子在金属表面移动并进入晶格的能力，金属电沉积速度较低，对MoSi2微粒的包裹能力较弱，复合镀层硬度较低。当镀液温度升高时，镀液中悬浮粒子的热运动加强，动能增加，促进了粒子向阴极表面的输送，促进微粒沉积[81]，硬度增加。当温度过高时，根据Langmuir吸附理论，对于凝聚态体系和气态体系来说，温度过高会导致微粒表面对正离子的吸附能力降低，使微粒嵌入复合镀层困难。再者，温度过高，还会导致镀液粘度下降，微粒悬浮性能降低，微粒嵌入复合镀层内数量减小本文来自优/文(论+文?网，
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