将纳米粒子引入金属镀层中,会赋予镀层优异的物理及化学性能,本文通过将纳米Si02粒子加入化学镀液中,制备Ni-P/纳米SiO2复合镀层,并对其耐蚀性能和强化冷凝传热性能进行了实验研究。本文首先通过添加表面活性剂和超声机械搅拌的方法解决了复合镀液不稳定、纳米粒子分散难的施镀问题。然后通过浸泡实验和电化学腐蚀实验对Ni-P/纳米SiO2复合镀层的耐蚀性能进行了评价,结果表明由于复合镀层比普通Ni-P化学镀层更加致密,耐蚀性能大幅度提高,在硫酸露点腐蚀环境下,复合镀层的腐蚀速率比普通化学镀层降低了33.5%,腐蚀速率仅为SS316不锈钢的十分之一。竖直平板表面冷凝传热实验结果表明,镀层表面形成了完全的滴状冷凝传热形态,复合镀层的冷凝传热效果比普通化学镀层更好,在低过冷度(2.5K)下,普通Ni-P化学镀层表面传热系数比膜状冷凝理论计算值提高了4倍,Ni-P/纳米SiO2复合镀层表面传热系数提高了近5倍。镀层的非晶态结构是促进镀层表面滴状冷凝传热模式形成的主要原因。当镀层通过热处理晶化后,表面呈现滴膜共存的冷凝传热形态。
