[發明專利]一種制備Ni-Co納米復合多層合金的方法

有效

• 申請號: 201710497056.6
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107034496B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李保松;駱鴻;張薇薇
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D15/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種制備Ni?Co納米復合多層合金的方法，包括以下步驟：步驟1，制備Ni?Co納米復合電解液；步驟2，將鍍件放于Ni?Co納米復合電解液中，采用三電流循環階躍法進行電沉積，完成后取出鍍件，沖洗干凈，自然晾干。本發明提供的一種制備Ni?Co納米復合多層合金的方法，所得鍍層為多層結構，納米顆粒分散均勻，為耐蝕耐磨納米復合多層合金的電沉積制備提供新的方法。

技術領域

本發明涉及一種納米復合鍍層的制備方法，具體涉及一種制備Ni-Co納米復合多層合金的方法，屬于材料表面工程技術領域。

背景技術

Ni-Co合金以其良好的耐蝕性、耐磨性在材料表面工程領域得到了廣泛的應用。比如在蝶閥不銹鋼密封圈內外側噴涂Ni-Co合金層，可提高其耐磨性，延長閥門的使用壽命，同時以其良好的可加工性，可以修正工件尺寸偏差，提供更精確的零部件尺寸，增強密封性。但是隨著納米復合技術的發展，通過在合金中引入TiO₂,α-Al₂O₃，SiO₂，SiC，TiN等納米顆粒，大大提高了合金的性能，其硬度和耐磨性方面已遠遠超過Ni-Co合金本身，因此納米復合鍍層技術蓬勃發展，受到了越來越多的關注。在具體的實踐中，我們發現，由于電化學沉積過程陰極析氫及殘余應力等都會導致涂層存在毛細孔、貫穿孔或微裂紋缺陷，這些缺陷嚴重影響了涂層的防腐蝕效果。另一方面，納米顆粒在體系中容易發生團聚，如何才能使納米顆粒均勻分散一直都困擾著納米材料科學家。申請號為200810246694.1，200810143741.X，201210230700.0的中國專利申請研究了鎳基合金，其性能已有所提高，但由于在涂層微觀結構調控、性能設計方面缺乏相應的研究，導致影響涂層耐蝕性的關鍵因素-貫穿孔的形成沒有得到根本的抑制，其性能沒有跨越式提升。為實現納米顆粒的均勻分散和多層合金的有效制備，人們進行了多方便的研究，探索了多種方法，但迄今為止，還沒有公認的令人滿意的方案?；诖?，本發明采用三電流循環階躍電沉積方法，同時利用陽離子表面活性劑對納米顆粒進行表面改性，以增強其分散性和陰極遷移共沉積能力，以期解決現存的一些技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種制備Ni-Co納米復合多層合金的方法，該法所得鍍層為多層結構，納米顆粒分散均勻。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種制備Ni-Co納米復合多層合金的方法，包括以下步驟：

步驟1，制備Ni-Co納米復合電解液；

步驟2，將鍍件放于Ni-Co納米復合電解液中，采用三電流循環階躍法進行電沉積，完成后取出鍍件，沖洗干凈，自然晾干。

步驟1中Ni-Co納米復合電解液的制備方法為：取適量去離子水，攪拌下加入NiSO₄·6H₂O 100～300g、CoSO₄·7H₂O 1～60g、NiCl₂·6H₂O 10～50g和H₃BO₃ 15～40g，加入經預處理的納米顆粒1～60g，加料完畢后用去離子水稀釋至1L，先機械攪拌30～120min，再超聲波分散10～30min，混合均勻。

所述納米顆粒為TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、SiC、TiN、ZrO₂、金剛石納米粉末中的一種。

所述納米顆粒的粒徑為2～190nm之間，加入量為1～60g/L。

所述納米顆粒的預處理方法為：按質量比1:1比例將納米顆粒用蒸餾水調成糊狀，加入0.1～5wt.％的陽離子表面活性劑，再在球磨機中研磨20～60分鐘，出料，得到經預處理的納米顆粒。