[發(fā)明專利]一種Ni-P-Al2O3納米復(fù)合鍍層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210005903.X
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN102618855A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昌瑾;王燕民;潘志東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C18/36
• 分類號(hào): C23C18/36
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎳磷化學(xué)鍍領(lǐng)域，具體是一種Ni-P-Al₂O₃納米復(fù)合鍍層及其制備方法。

背景技術(shù)

化學(xué)鍍鎳是使用還原劑把溶液中的鎳離子還原沉積在具有催化活性的表面上。但單純的合金鍍層有時(shí)滿足不了各種工業(yè)部門對(duì)鍍層硬度、耐磨性、耐蝕性、自潤(rùn)滑性、導(dǎo)電性等多方面的要求，因此國(guó)內(nèi)外大量地研究了在合金中摻雜固體惰性微粒的復(fù)合相鍍層。納米材料具有優(yōu)良的性能，因此納米材料應(yīng)用到復(fù)合化學(xué)鍍技術(shù)的工藝技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。人們也相繼制備出了各種特種功能的復(fù)合鍍層，如超硬耐磨鍍層、自潤(rùn)滑鍍層、防腐蝕鍍層、導(dǎo)電鍍層、裝飾性鍍層等。已發(fā)明的專利有:自潤(rùn)滑化學(xué)復(fù)合鍍層的制備方法（CN200510025066.7），一種中溫酸性納米化學(xué)復(fù)合鍍?Ni-P-Al₂O₃工藝配方（CN201010500630.7），光纖光柵傳感器化學(xué)復(fù)合鍍?Ni-P-ZrO₂方法（CN200810061209.3），一種高磷Ni-P-SiC復(fù)合鍍層及其制備工藝（CN200710015538.X），一種耐磨減摩的鎳基復(fù)合鍍層及其制備方法（CN200510061588.2），在金屬基體表面制備耐磨納米復(fù)合涂層的方法（CN200710067634.9?），Ni-P-Ni/SiC復(fù)合鍍層制備的工藝方法（CN200810137036.9），改性納米二氧化硅顆粒增強(qiáng)鎳磷復(fù)合鍍層的方法（CN201010253728.7），化學(xué)沉積鎳-磷-納米二氧化鈦光催化復(fù)合涂層鍍液及其鍍覆方法（CN200910116004.5）。?

化學(xué)復(fù)合鍍己被認(rèn)為是當(dāng)前解決高溫腐蝕、高溫強(qiáng)度和磨損等問(wèn)題的一種極有應(yīng)用前景的方法，是制取表面復(fù)合材料的一種先進(jìn)方法。因此，經(jīng)過(guò)近幾十年的迅猛發(fā)展，化學(xué)復(fù)合鍍已成為最活躍的表面工程技術(shù)領(lǐng)域之一。???????????????????????

???隨著近年的研究，用于復(fù)合鍍的不溶性固體顆粒從氧化物、碳化物、氮化物擴(kuò)展到現(xiàn)在幾乎所有類型的陶瓷穎粒、各種金屬粉末、樹脂粉末以及石墨、MoS₂、WS、聚四氟乙烯、金剛石等均可作為鍍覆的顆粒。但是,?得到以往研究與應(yīng)用的第二相不溶性顆粒均是采用化學(xué)法制備的，因此,?具有制備成本高和后續(xù)處理工藝較為復(fù)雜等缺點(diǎn)。低成本制備，工藝簡(jiǎn)單并能產(chǎn)出近“零”污染顆粒的高能量密度的陶瓷攪拌珠磨機(jī)超細(xì)研磨濕法有效地制備可用于復(fù)合鍍的納米陶瓷顆粒，并可用于制備添加與化學(xué)法制備納米陶瓷顆粒的相同性能優(yōu)良的復(fù)合鍍層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Ni-P-Al₂O₃納米復(fù)合鍍層及其制備方法。本發(fā)明采用一種高能量密度的陶瓷攪拌珠磨機(jī)超細(xì)研磨濕法制備的近“零”污染的納米氧化鋁為復(fù)合第二相粒子，并采用化學(xué)鍍的方法制備含有超細(xì)研磨的納米氧化鋁的鎳磷復(fù)合鍍層。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案包括：?

一種Ni-P-Al₂O₃納米復(fù)合鍍層的制備方法，包括如下步驟：

（1）制備納米氧化鋁顆粒

首先,?配置固體質(zhì)量濃度為30%的微米級(jí)氧化鋁原料料漿，通過(guò)蠕動(dòng)泵將料漿泵入實(shí)驗(yàn)室型珠磨機(jī)陶瓷磨腔，蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速設(shè)為25rpm，氧化鋯磨珠珠徑:?0.4～0.6?mm，磨機(jī)的陶瓷轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速為2500rpm，氧化鋁陶瓷研磨腔內(nèi)壓力：0.03MPa，研磨溫度：65℃，循環(huán)研磨12小時(shí)后，得到納米級(jí)氧化鋁料漿；將該納米級(jí)氧化鋁料漿干燥，得到納米氧化鋁固體粉末；

（2）基體材料的表面處理

將基體材料表面經(jīng)過(guò)打磨、拋光、除銹、除油以及酸洗活化工序；

（3）化學(xué)鍍液的配置

用去離子水配置成300ml的化學(xué)鍍液，包括：?硫酸鎳：30?g/L、次亞磷酸鈉：30?g/L、檸檬酸鈉：9?g/L、丁二酸：12?g/L?、乳酸：7?g/L、蘋果酸：9?g/L、氟化氫銨：1?g/L，以及納米氧化鋁：0.5～2?g/L；

（4）化學(xué)復(fù)合鍍

??????將上述配置好的化學(xué)鍍液，用氨水調(diào)節(jié)pH值于5.2～5.5，再升溫至70℃，將表面處理好的基體材料置于化學(xué)鍍液中施鍍90分鐘，保持磁力攪拌速度為200rpm，即可在基體材料表面獲得復(fù)合鍍層；

（5）鍍層熱處理