[發明專利]一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法

在審

• 申請號: 202110383810.X
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113089036A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李智;宋萬彤;馬春雨;葛毓立;尹婷婷
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: C25D3/12
• 分類號: C25D3/12;C25D15/00;C25D5/20;C25D5/18;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

1.一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，包括：

在電解槽中配制工作液；

將陽極鎳板和陰極工件浸沒于工作液中；

在所述陽極鎳板和陰極工件之間連接脈沖電源和超聲波發生器進行電沉積，所述超聲波發生器以變頻方式工作。

2.根據權利要求1所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，在陰極工件浸沒于工作液前進行預處理，所述預處理方式依次為：磨光、除油、活化。

3.根據權利要求2所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述磨光方式為：分別采用360#、600#、800#、1000#及2000#水磨砂紙對陰極工件表面進行機械打磨，打磨光滑后再依次采用丙酮和乙醇進行清洗。

4.根據權利要求2所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述除油方式為：利用堿性溶液對皂化性油脂的皂化作用以及乳化劑對非皂化性油脂的乳化作用對陰極工件表面進行除油處理。

5.根據權利要求4所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述堿性溶液中含80～100g/L的氫氧化鈉、50～60g/L的磷酸鈉，3～5g/L的洗衣粉。

6.根據權利要求2所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述活化采用的溶液中含0.02～0.05g/L的十二烷基硫酸鈉，3％～5％的硫酸；活化溫度為室溫，活化時間為10～20s。

7.根據權利要求1所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述工作液包括硫酸鎳、水、硼酸、活化劑和TiN納米粒子、CeO₂納米粒子、一種或兩種以上的無機鹽、堿。

8.根據權利要求7所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述工作液保持TiN納米粒子濃度為0～30g/l，保持CeO₂納米粒子濃度為0～40g/l。

9.根據權利要求7所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，所述工作液中的水為去離子水，所述活化劑為十二烷基硫酸鈉和糖精鈉，所述無機鹽為氯化銨、氯化鎳中的一種或兩種，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或兩種。

10.根據權利要求1所述一種變頻功率超聲電沉積納米金屬陶瓷復合層制備方法，其特征在于，電沉積的條件為：正向電壓為5V～12V、反向電壓為5V～12V，陰極電流密度為2A/dm²～6A/dm²，超聲波頻率為45kHz～80kHz，超聲波功率為180～300W，正向脈沖占空比為20％～50％，機械攪拌轉速為250r/min～400r/min，在工作液溫度為45℃～50℃的條件下，電沉積時間40min～70min。