[發(fā)明專(zhuān)利]光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍Ni－P－ZrO2方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810061209.3
• 申請(qǐng)日: 2008-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101285181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮艷;張華;李玉龍;彭剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C18/16
• 分類(lèi)號(hào): C23C18/16;C23C18/18
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 劉凌峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-ZrO₂方法。

背景技術(shù)

智能結(jié)構(gòu)(Intelligent/Smart?Structures)是由多學(xué)科交叉而逐漸形成的一門(mén)新學(xué)科，將光纖光柵(FBG)傳感器嵌入金屬構(gòu)件中，可以獲得智能金屬構(gòu)件。智能金屬結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到航空航天和民用工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，智能金屬結(jié)構(gòu)可對(duì)結(jié)構(gòu)整體的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的全方位控制，從而提高結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的安全性和可靠性。雖然智能金屬結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景十分廣闊，但目前國(guó)內(nèi)外以金屬材料為基體的智能結(jié)構(gòu)還很少，關(guān)鍵的原因就是FBG傳感器嵌入金屬中非常困難，F(xiàn)BG的熱穩(wěn)定性差，而一般金屬的熔化溫度很高，傳感器難以經(jīng)受高溫的破壞，這就需要對(duì)FBG進(jìn)行保護(hù)。由于光纖光柵傳感器表面非常小，用電子濺射、真空蒸鍍的方法在其表面鍍均勻的金屬膜比較困難。因?yàn)檫@兩種方法都需要在300℃左右進(jìn)行，而普通的光纖在這個(gè)溫度下容易發(fā)脆斷裂，光柵在這個(gè)溫度下很容易退化。因此需要研究一種在低溫下操作簡(jiǎn)便的光纖光柵表面鍍金屬膜的方法。

自20世紀(jì)60年代以來(lái)，由于高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料性能提出了越來(lái)越高的要求，單質(zhì)材料很難滿足性能的綜合要求和高指標(biāo)要求，這促使復(fù)合鍍得到了迅速的發(fā)展。化學(xué)復(fù)合鍍層不同于單相的金屬和合金，通過(guò)化學(xué)的方法，將一種或者數(shù)種不溶性的固體顆粒與金屬鍍層共沉積至基體表面，從而形成在金屬鍍層中均勻夾雜固相顆粒的一種特殊的鍍層。化學(xué)復(fù)合鍍可以同時(shí)具有基質(zhì)金屬與固體顆粒兩類(lèi)物質(zhì)的綜合性能，它通過(guò)改變基質(zhì)金屬和分散微粒，可獲得具有高硬度、耐磨性、自潤(rùn)滑、耐熱性、耐蝕性或特殊的裝飾性鍍層，在航空、機(jī)械、化工、冶金及核工業(yè)等方面有廣泛的應(yīng)用。抗高溫氧化的耐磨耐腐蝕復(fù)合鍍層的研究一直是復(fù)合鍍層的研究熱點(diǎn)之一。研究結(jié)果表明，在鍍鎳溶液中加入ZrO₂微粒可以顯著提高Ni一P合金基體的抗高溫氧化性能，并且能增加鍍層的硬度和耐腐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-ZrO₂方法，使光纖光柵傳感器在埋入金屬基體時(shí)免受高溫破壞，并且可以對(duì)其起到傳感增敏的作用。

本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其方法步驟如下：

(1)去除涂敷層：采用丙酮浸泡光纖10～30分鐘左右，然后用浸沾有酒精的棉花團(tuán)輕輕除去涂敷層；

(2)除油：用超聲波酒精清洗光纖柵傳感器表面上的油污5～10分鐘，再用超聲波蒸餾水洗5～10分鐘；

(3)粗化：用粗化液粗化光纖光柵的表面5～10min左右，粗化后用超聲波蒸餾水清洗3～5分鐘；

(4)敏化：將光纖光柵浸泡在敏化液里，在光纖光柵表面形成催化膜，敏化時(shí)間10～15min；

(5)活化：將光纖光柵浸泡在活化液里，活化時(shí)間10-15分鐘，溫度25-35℃；

(6)化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-ZrO₂：化學(xué)復(fù)合鍍液配方為：

硫酸鎳????20～35g/L?????次亞磷酸鈉????15～35g/L

丙酸??????10～25ml/L????硼酸??????????10～30g/L

ZrO₂微粒??10～45g/L。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-ZrO₂方法，其特征是敏化液的最優(yōu)配方和敏化操作時(shí)間：

氯化亞錫????10g/L，鹽酸????40ml/L

將適量SnCl₂先溶于部分HCl中，然后用蒸餾水稀釋到要求的體積；敏化時(shí)間不能超過(guò)15分鐘，最優(yōu)為10分鐘。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-ZrO₂方法，其特征是活化液的最優(yōu)配方和活化操作時(shí)間：

氯化鈀????0.5g????鹽酸????5ml/L

將適量PdCl₂先溶于少量蒸餾水中，然后再用滴管滴入HCl至要求的體積；活化時(shí)間應(yīng)較長(zhǎng)，最優(yōu)為15分鐘。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-ZrO₂方法，其特征是復(fù)合鍍液的最優(yōu)配方和操作工藝