申請人:天津大學(xué)
發(fā)明人:趙洋 馮露 劉美華 李菲暉
摘要:本發(fā)明公開了一種鎳-納米金剛石復(fù)合電沉積鍍液及鍍層的制備方法,鍍液包括以下組分:NiSO4·6H2O200-280g/L,NiCl2·6H2O20-40g/L,H3BO310-30g/L,納米金剛石1-64g/L,表面活性劑0.5-1g/L。將基底進行前處理,然后鍍液中與陰極相連進行恒電流電沉積制備鎳-納米金剛石復(fù)合鍍層。本發(fā)明提出了新的納米金剛石復(fù)合鍍層的制備工藝,發(fā)揮了納米金剛石的優(yōu)異特性,并將工藝參數(shù)、微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能聯(lián)系起來,對復(fù)合電沉積的影響機制研究具有一定的指導(dǎo)意義。鎳-納米金剛石復(fù)合鍍層的晶粒尺寸更加細致平整,達到10nm左右;鍍層內(nèi)金剛石粒子復(fù)合含量達到30%,從而使復(fù)合鍍層的硬度及耐磨性得到顯著提升。
主權(quán)利要求:1.一種強韌化鎳-納米金剛石復(fù)合電沉積鍍液,其特征在于,包括以下組分:NiSO4·6H2O200-280g/L,NiCl2·6H2O20-40g/L,H3BO310-30g/L,納米金剛石1-64g/L,表面活性劑0.5-1g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述強韌化鎳-納米金剛石復(fù)合電沉積鍍液,其特征在于,所述表面活性劑 為陰離子表面活性劑或者陽離子表面活性劑或者二者混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述強韌化鎳-納米金剛石復(fù)合電沉積鍍液,其特征在于,所述陰離子表面 活性劑為硫酸酯鹽型,所述陽離子表面活性劑為季銨鹽型。
4.一種納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)將基底進行前處理,然后放入權(quán)利要求1所述鍍液中與陰極相連; (2)進行恒電流電沉積制備鎳-納米金剛石復(fù)合鍍層; (3)電沉積后采用純水清洗,然后冷風(fēng)吹干。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,所述步驟 (1)基底前處理是指:首先使用60#、80#的剛玉砂輪依次進行打磨,然后依次使用粒度為 300#、800#的海綿砂輪對其表面進行細磨拋光,直到鋼片表面光潔無明顯劃痕,使用純水沖 洗干凈,然后進行化學(xué)除油及電化學(xué)除油,最后放入10%鹽酸中進行酸化10s,使用純水沖 洗干凈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,所述步驟 (1)基底材料為45鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,所述步驟 (2)電沉積過程中,采用10%H2SO4和NaOH調(diào)整PH至3-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,所述步驟 (2)電沉積前采用集熱式恒溫加熱磁力攪拌器保持溫度恒定,當(dāng)鍍液溫度穩(wěn)定30min后進行 電沉積,電沉積溫度為45-60℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,所述步驟 (2)電沉積機械攪拌:50-200r/min,超聲攪拌:40KHz。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述納米金剛石復(fù)合鍍層強韌化電沉積制備方法,其特征在于,所述步 驟(2)電沉積電流密度為3-6A/dm2。