본 연구에서는 내마모 및 내부식 재료로 사용되는 무전해 Ni-P 피막을 대체 할 피막으로서 나노 다이아몬드 복합 무전해 니켈도금의 공정 및 피막특성에 대하여 실험하였다. 나노 다이아몬드 분말 및 피막특성은 TEM, XRD, FE-SEM, Zeta Potential, 마모 시험기, 비커스 경도계 등을 통하여 분석되었다. 합성된 초기 나노 크기의 다이아몬드 분말은 응집되어 수 ㎛크기를 나타내며, 초음파 분쇄법을 이용하여 분산시킨 후 현탁액으로 제조되었다. 분말 농도, 초음파 분산시간, pH에 따라 제조된 현탁액의 ...
본 연구에서는 내마모 및 내부식 재료로 사용되는 무전해 Ni-P 피막을 대체 할 피막으로서 나노 다이아몬드 복합 무전해 니켈도금의 공정 및 피막특성에 대하여 실험하였다. 나노 다이아몬드 분말 및 피막특성은 TEM, XRD, FE-SEM, Zeta Potential, 마모 시험기, 비커스 경도계 등을 통하여 분석되었다. 합성된 초기 나노 크기의 다이아몬드 분말은 응집되어 수 ㎛크기를 나타내며, 초음파 분쇄법을 이용하여 분산시킨 후 현탁액으로 제조되었다. 분말 농도, 초음파 분산시간, pH에 따라 제조된 현탁액의 분산성은 cluster 크기 및 제타 전위로 나타내었으며, 분말 농도 1g/ℓ, 초음파 분산 30분, 현탁액 pH 5의 조건에서 우수한 분산성을 나타내었다. 제조된 분말 현탁액을 도금조건에 따라 기존 무전해 Ni-P 도금액에 혼합하여 복합도금 피막을 제조하였으며, 피막특성을 향상시키기 위하여 673K(400℃) 온도에서 1시간동안 진공 열처리하였다. 열처리한 복합도금 피막의 상변화는 XRD를 통하여 측정하였으며, 복합도금 피막이 비정질상에서 결정상으로 변화되는 것을 확인하였다. 무전해 Ni-P/ND 복합도금 피막의 특성으로는 도금속도, 표면 형상 및 거칠기, ND 공석량(at%), 미세경도(Hv), 마찰계수, 부식 표면 및 면적, 부식 전위 등이 평가되었으며, 분말의 농도 1g/ℓ, 초음파 분산 30분, 도금액 pH 5에서 제조된 피막에서 작고 고른 ND 입자들이 공석되어 가장 우수한 기계적·화학적 특성을 나타내었다.
본 연구에서는 내마모 및 내부식 재료로 사용되는 무전해 Ni-P 피막을 대체 할 피막으로서 나노 다이아몬드 복합 무전해 니켈도금의 공정 및 피막특성에 대하여 실험하였다. 나노 다이아몬드 분말 및 피막특성은 TEM, XRD, FE-SEM, Zeta Potential, 마모 시험기, 비커스 경도계 등을 통하여 분석되었다. 합성된 초기 나노 크기의 다이아몬드 분말은 응집되어 수 ㎛크기를 나타내며, 초음파 분쇄법을 이용하여 분산시킨 후 현탁액으로 제조되었다. 분말 농도, 초음파 분산시간, pH에 따라 제조된 현탁액의 분산성은 cluster 크기 및 제타 전위로 나타내었으며, 분말 농도 1g/ℓ, 초음파 분산 30분, 현탁액 pH 5의 조건에서 우수한 분산성을 나타내었다. 제조된 분말 현탁액을 도금조건에 따라 기존 무전해 Ni-P 도금액에 혼합하여 복합도금 피막을 제조하였으며, 피막특성을 향상시키기 위하여 673K(400℃) 온도에서 1시간동안 진공 열처리하였다. 열처리한 복합도금 피막의 상변화는 XRD를 통하여 측정하였으며, 복합도금 피막이 비정질상에서 결정상으로 변화되는 것을 확인하였다. 무전해 Ni-P/ND 복합도금 피막의 특성으로는 도금속도, 표면 형상 및 거칠기, ND 공석량(at%), 미세경도(Hv), 마찰계수, 부식 표면 및 면적, 부식 전위 등이 평가되었으며, 분말의 농도 1g/ℓ, 초음파 분산 30분, 도금액 pH 5에서 제조된 피막에서 작고 고른 ND 입자들이 공석되어 가장 우수한 기계적·화학적 특성을 나타내었다.
The aim of this investigation is to find optimum manufacturing conditions of the electroless Ni-P/Nano Diamond(ND) composite plating and to estimate its mechanical and chemical properties. Electroless Ni-P/ND composite plating is a promising replacement for commercial electroless Ni-P plating to imp...
The aim of this investigation is to find optimum manufacturing conditions of the electroless Ni-P/Nano Diamond(ND) composite plating and to estimate its mechanical and chemical properties. Electroless Ni-P/ND composite plating is a promising replacement for commercial electroless Ni-P plating to improve the wear and corrosion resistance properties. In this study, we carried out a series of experiments on the fabrication processes and properties of electroless Ni-P/ND composite plating with various plating conditions. The properties of ND powder and plating layer were analyzed by TEM, XRD, FE-SEM, Zeta potential, wear tester and micro Vicker's hardness tester. The ND particles were aggregated to be clusters of a few micrometer(㎛) size due to high surface energy of particles. The diamond clusters of this were dispersed by the ultrasonic dispersion method. We fabricated the electroless Ni-P/ND composite plating with various conditions of ND concentration(g/ℓ), ultrasonic treatment time(min) and pH of suspension. The dispersion of suspension was measured by the cluster size and zeta potential value. The best dispersion was obtained when the ND concentration was 1g/ℓ and the ultrasonic treatment time 30min, and the pH of suspension 5. The electroless Ni-P/ND composite plating was prepared in a composite plating electrolyte and heat treated at 400℃ for 1h for the improvement of the properties. After heat treatment, the composite plating layer was changed from amorphous to crystal structure. The properties of electroless Ni-P/ND composite plating were evaluated in terms of the deposition rate, surface morphology and roughness, co-deposition contents of ND, micro-hardness, coefficient of friction, corrosion morphology and area, corrosion potential. In summary, the best mechanical and chemical properties were obtained when the ND concentration was 1g/ℓ and the ultrasonic treatment time 30 min, and the pH of electroplate solution 5. It has been found that the present electroless Ni-P/ND composite plating showed the better wear and corrosion properties than the conventional electroless Ni-P plating layer.
The aim of this investigation is to find optimum manufacturing conditions of the electroless Ni-P/Nano Diamond(ND) composite plating and to estimate its mechanical and chemical properties. Electroless Ni-P/ND composite plating is a promising replacement for commercial electroless Ni-P plating to improve the wear and corrosion resistance properties. In this study, we carried out a series of experiments on the fabrication processes and properties of electroless Ni-P/ND composite plating with various plating conditions. The properties of ND powder and plating layer were analyzed by TEM, XRD, FE-SEM, Zeta potential, wear tester and micro Vicker's hardness tester. The ND particles were aggregated to be clusters of a few micrometer(㎛) size due to high surface energy of particles. The diamond clusters of this were dispersed by the ultrasonic dispersion method. We fabricated the electroless Ni-P/ND composite plating with various conditions of ND concentration(g/ℓ), ultrasonic treatment time(min) and pH of suspension. The dispersion of suspension was measured by the cluster size and zeta potential value. The best dispersion was obtained when the ND concentration was 1g/ℓ and the ultrasonic treatment time 30min, and the pH of suspension 5. The electroless Ni-P/ND composite plating was prepared in a composite plating electrolyte and heat treated at 400℃ for 1h for the improvement of the properties. After heat treatment, the composite plating layer was changed from amorphous to crystal structure. The properties of electroless Ni-P/ND composite plating were evaluated in terms of the deposition rate, surface morphology and roughness, co-deposition contents of ND, micro-hardness, coefficient of friction, corrosion morphology and area, corrosion potential. In summary, the best mechanical and chemical properties were obtained when the ND concentration was 1g/ℓ and the ultrasonic treatment time 30 min, and the pH of electroplate solution 5. It has been found that the present electroless Ni-P/ND composite plating showed the better wear and corrosion properties than the conventional electroless Ni-P plating layer.
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