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强韧化镍-纳米金刚石复合电沉积镀液及镀层的制备方法

关键词 强韧化镍 , 纳米金刚石 , 复合电沉积 , 镀液 , 镀层|2015-09-07 09:02:25|行业专利|来源 中国超硬材料网
摘要   申请号:201510046622.2  申请人:天津大学  发明人:赵洋冯露刘美华李菲晖  摘要:本发明公开了一种镍-纳米金刚石复合电沉积镀液及镀层的制备方法,镀液包括以下组分...
  申请号:201510046622.2
  申请人:天津大学
  发明人:赵洋 冯露 刘美华 李菲晖

  摘要:本发明公开了一种镍-纳米金刚石复合电沉积镀液镀层的制备方法,镀液包括以下组分:NiSO4·6H2O200-280g/L,NiCl2·6H2O20-40g/L,H3BO310-30g/L,纳米金刚石1-64g/L,表面活性剂0.5-1g/L。将基底进行前处理,然后镀液中与阴极相连进行恒电流电沉积制备镍-纳米金刚石复合镀层。本发明提出了新的纳米金刚石复合镀层的制备工艺,发挥了纳米金刚石的优异特性,并将工艺参数、微观结构、宏观性能联系起来,对复合电沉积的影响机制研究具有一定的指导意义。镍-纳米金刚石复合镀层的晶粒尺寸更加细致平整,达到10nm左右;镀层内金刚石粒子复合含量达到30%,从而使复合镀层的硬度及耐磨性得到显著提升。

  主权利要求:1.一种强韧化镍-纳米金刚石复合电沉积镀液,其特征在于,包括以下组分:NiSO4·6H2O200-280g/L,NiCl2·6H2O20-40g/L,H3BO310-30g/L,纳米金刚石1-64g/L,表面活性剂0.5-1g/L。
  2.根据权利要求1所述强韧化镍-纳米金刚石复合电沉积镀液,其特征在于,所述表面活性剂 为阴离子表面活性剂或者阳离子表面活性剂或者二者混合。
  3.根据权利要求2所述强韧化镍-纳米金刚石复合电沉积镀液,其特征在于,所述阴离子表面 活性剂为硫酸酯盐型,所述阳离子表面活性剂为季铵盐型。
  4.一种纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将基底进行前处理,然后放入权利要求1所述镀液中与阴极相连; (2)进行恒电流电沉积制备镍-纳米金刚石复合镀层; (3)电沉积后采用纯水清洗,然后冷风吹干。
  5.根据权利要求4所述纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,所述步骤 (1)基底前处理是指:首先使用60#、80#的刚玉砂轮依次进行打磨,然后依次使用粒度为 300#、800#的海绵砂轮对其表面进行细磨抛光,直到钢片表面光洁无明显划痕,使用纯水冲 洗干净,然后进行化学除油及电化学除油,最后放入10%盐酸中进行酸化10s,使用纯水冲 洗干净。
  6.根据权利要求4所述纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,所述步骤 (1)基底材料为45钢。
  7.根据权利要求4所述纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,所述步骤 (2)电沉积过程中,采用10%H2SO4和NaOH调整PH至3-5。
  8.根据权利要求4所述纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,所述步骤 (2)电沉积前采用集热式恒温加热磁力搅拌器保持温度恒定,当镀液温度稳定30min后进行 电沉积,电沉积温度为45-60℃。
  9.根据权利要求4所述纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,所述步骤 (2)电沉积机械搅拌:50-200r/min,超声搅拌:40KHz。
  10.根据权利要求4所述纳米金刚石复合镀层强韧化电沉积制备方法,其特征在于,所述步 骤(2)电沉积电流密度为3-6A/dm2。
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