專利名稱：一種制備納米復合鍍層的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電化學表面工程技術領域，具體涉及一種制備納米復合鍍層的方法。
背景技術：
納米復合電鍍作為一種工藝簡單，操作方便，成本低廉的表面改性技術，近年來得 到了快速發(fā)展。適量納米顆粒均勻分散在復合鍍層內可以改善基質金屬的結晶環(huán)境，顯著 提高復合鍍層的綜合性能。但是，由于納米顆粒本身所具有的高表面能，使其在電鍍過程中 極易發(fā)生團聚，造成納米顆粒在電鍍液中沉降，從而影響電鍍效果。另外納米顆粒的團聚還 使其不能均勻地分散在電鍍層內，導致復合鍍層結構疏松，表面粗糙，綜合性能下降。研究 表明，在復合電鍍過程中引入超聲波可以有效抑制納米顆粒的團聚，促使納米顆粒均勻分 散，而且超聲波的空化效應還可以細化基質金屬的晶粒，提高電鍍層的表面質量和性能。

發(fā)明內容
為了解決納米顆粒在復合電鍍過程中容易出現團聚的缺陷，本發(fā)明提供了一種制 備納米復合鍍層的方法。為了實現本發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案在于提供一種制備納米復合鍍層的方 法，將添加有納米顆粒的鍍液置于超聲波發(fā)生器的超聲場中，同時采用陰極連接桿帶動施 鍍陰極在超聲場中旋轉的方式進行電鍍。所述的制備過程中采用超聲波和施鍍陰極旋轉兩者同時作用來分散鍍液中的納 米顆粒，所述的施鍍陰極在施鍍過程中一直處于旋轉狀態(tài)。所述的制備方法包括以下步驟
1)配好鍍液；
2)將添加有納米顆粒的鍍液置于超聲場中進行超聲預處理；
3)預處理結束后，將施鍍陰極固定在陰極連接桿上；
4)絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放入鍍液中，并在鍍液中放入均布在 陰極周圍的陽極；
5)接通直流電源，陰極連接桿在電機的驅動下帶動施鍍陰極在超聲場中旋轉施鍍；
6)電鍍結束后，關閉所有電源，取下鍍樣，清洗，烘干。步驟1)中所述的鍍液的組分為氨基磺酸鎳(Ni (SO3NH2) 2 · 4H20) 100g/L 300g/L、硼酸(H3BO3) 10g/L 40g/L、氯化鎳(NiCl2) 10g/L 90g/L、潤濕劑
(C12H25SO4Na) 0. 4g/L 3g/L，所述的鍍液的pH值控制在3 4之間。步驟2)中超聲預處理的同時用磁力攪拌器帶動磁子對鍍液進行攪拌。步驟2)中所述的預處理工藝參數為
超聲波發(fā)生器的120W 300W、頻率為28 120KHZ ； 磁力攪拌器的磁力轉子的轉速為IOOrpm 1200rpm ； 鍍液溫度25 60°C ；預處理時間1. 5 2h。步驟4)中所述的陰極是直徑Φ20πιπι、長150mm的不銹鋼圓柱，所述的陽極為4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm。步驟5)中所述的直流電源的平均電流密度為2A/dm2 1 OA/dm2，所述的陰極旋轉 速度為Orpm 1600rpm，所述的施鍍的時間為Ih 3h。由于采用上述技術方案，本發(fā)明的有益效果
1、超聲波的空化效應及其在液相介質中傳播時所產生的微射流可以擊碎納米顆粒團 聚體，促使納米顆粒與基質金屬共沉積，在電鍍過程中鍍樣在鍍液中高速旋轉，加大了鍍液 的攪拌速度，可以抑制納米顆粒的團聚，降低濃差極化，提升了電鍍的速率，同時也有利于 增強鍍層的綜合性能，其中鍍層的硬度、耐腐蝕性及耐磨損性能均得到提高。2、鍍樣在鍍液中的高速旋轉，可以清潔鍍樣的施鍍表面，減少鍍層內的針孔，及時 清理吸附力較差的粗大粒子，同時超聲波本身對基質金屬還具有一定的細晶強化作用，鍍 層面表平整細膩、排列致密、晶粒均勻細小。3、納米顆粒在超聲場中旋轉，納米顆粒的表面得到了清潔，有利于改善納米顆粒 的潤濕條件，使其更容易吸附帶電離子，進而提高納米顆粒在鍍層中的含量。


圖1為本發(fā)明制備納米復合鍍層的工藝方法的意圖； 圖2是陰、陽極在電鍍槽中的分布俯視圖3為實施例1制備得到的納米復合鍍層的SEM形貌圖； 圖4為對比例1制備得到的納米復合鍍層的SEM形貌圖； 圖5為對比例2制備得到的納米復合鍍層的SEM形貌圖； 圖6為對比例3制備得到的納米復合鍍層的SEM形貌圖； 圖7為對比例4制備得到的納米復合鍍層的SEM形貌圖； 圖8為對比例5制備得到的納米復合鍍層的SEM形貌圖。
具體實施例方式如圖1所示為本發(fā)明工藝方法示意圖。本發(fā)明的具體工藝路線為1)配好鍍液1 ；2)將一個磁力攪拌器2放置在超聲波 發(fā)生器3的水浴槽4中，再將裝有鍍液的電鍍槽5置于磁力攪拌器上，通過溫控裝置6調節(jié) 水浴溫度至50°C，浴槽內盛的自來水7的高度要大于比電鍍槽中鍍液1的高度；3)設定超 聲波的功率、頻率和溫度值及磁力攪拌器的磁子8的速度，然后開始超聲預處理，超聲波的 微射流自下而上對鍍液中的納米顆粒9進行分散，同時遙控磁力攪拌器帶動在鍍液底部的 磁子攪拌鍍液，避免納米顆粒下沉；4)預處理結束后，將施鍍陰極10固定在陰極連接桿11 上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放入鍍液中，在電鍍槽中放入均勻分布在 陰極四周的陽極12，連接陰極和陽極與電源之間的導線，接通電源，施鍍陰極10在其電機 13的驅動下帶動鍍樣旋轉；5)設定陰極的轉向、轉速以及直流電源的電流密度值，進行電 鍍；6 )電鍍結束后，關掉直流電源和電機電源，電鍍結束后，取下鍍樣，清洗，烘干即可。以納米CeO2顆粒復合電鍍?yōu)閷嵗旅嫱ㄟ^具體實施例來做進一步的說明，以下實施例均使用本發(fā)明所設計的施鍍裝 置，如圖1所示。實施例1
1)選定施鍍陰極和陽極基體
在試驗中，以直徑為Φ20πιπι的不銹鋼圓柱的部分側面為施鍍陰極的工作面，采用4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板作為陽極，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm，4塊鎳板均勻 分布于陰極周圍，浸液陰極和陽極面積之比為1 :6。其中陰極不銹鋼圓柱的表面處理的操 作過程如下細砂紙打磨至鏡面一酒精反復擦拭除油污一10%左右的硫酸溶液鈍化施鍍面 Ih —蒸餾水清洗干凈一晾干備用。陰極旋轉的動力裝置為交流調速電機，電源采用恒流穩(wěn) 壓電源。2 )鍍液配比及工藝參數 試驗所采用的基礎鍍液為
氨基磺酸鎳(Ni (NH2SO3)2 · 4H20) 200g/L ； 硼酸(H3BO3)25g/L ； 氯化鎳(NiCl2 )60g/L; 潤濕劑(C12H25SO4Na) lg/L ；
為了減少額外影響因素，所用試劑均為分析純，并用蒸餾水配制電鍍液，添加的氧化鈰 (CeO2)納米顆粒的粒徑為45nm。試驗中各工藝參數為 鍍液溫度為45°C ；
電鍍液的PH值為3 ；
氧化鈰(CeO2)納米顆粒的添加量為50g/L ； 預處理的時間為2h ； 陰極電流密度為4A/dm2 ； 磁力攪拌磁子速度為800rpm ； 陰極旋轉速度為1200rpm ； 超聲波功率為300W、頻率為45kHz ； 電鍍時間2h。3)具體的復合電鍍實施過程如下
A.按配制好的電鍍液倒入電鍍槽中，將磁力攪拌器放置在超聲波發(fā)生器的水浴槽中， 再將裝有電鍍液的電鍍槽置于磁力攪拌器上，設置超聲波功率與頻率、磁力攪拌器的速度 及鍍液的溫度，同時啟動超聲發(fā)生器與磁力攪拌器進行預處理，預處理時間為2h ；
B.將施鍍陰極固定在陰極連接桿上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放 入鍍液中，在電鍍槽中放入4塊均勻分布于陰極周圍的陽極鎳板，連接陰極和陽極與電源 之間的導線，按下陰極旋轉按鈕，陰極在電機的驅動下旋轉，再接通直流電源開始電鍍；
C.Ih后斷開電源，取出鍍樣，用機械方式將其鍍層剝離，并將其清洗、干燥處理后制備 試樣檢測。對比例1
1)選定施鍍陰極和陽極基體
5在試驗中，以直徑為Φ20πιπι的不銹鋼圓柱的部分側面為施鍍陰極的工作面，采用4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板作為陽極，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm，4塊鎳板均勻 分布于陰極周圍，浸液陰極和陽極面積之比為1 :6。其中陰極不銹鋼圓柱的表面處理的操 作過程如下細砂紙打磨至鏡面一酒精反復擦拭除油污一10%左右的硫酸溶液鈍化施鍍面 Ih —蒸餾水清洗干凈一晾干備用。陰極旋轉的動力裝置為交流調速電機，電源采用恒流穩(wěn) 壓電源。2 )鍍液配比及工藝參數 試驗所采用的基礎鍍液為
氨基磺酸鎳(Ni (NH2SO3)2 · 4H20) 200g/L ； 硼酸(H3BO3)25g/L ； 氯化鎳(NiCl2 )60g/L; 潤濕劑(C12H25SO4Na) lg/L ；
為了減少額外影響因素，所用試劑均為分析純，并用蒸餾水配制電鍍液，添加的氧化鈰 (CeO2)納米顆粒的粒徑為45nm。試驗中各工藝參數為 鍍液溫度為45°C ；
電鍍液的PH值為3 ；
氧化鈰(CeO2)納米顆粒的添加量為50g/L ； 預處理的時間為2h ； 陰極電流密度為4A/dm2 ； 磁力攪拌磁子速度為800rpm ； 陰極旋轉速度為SOOrpm ； 超聲波功率為300W、頻率為45kHz ； 電鍍時間2h。3)具體的復合電鍍實施過程如下
A.按配制好的電鍍液倒入電鍍槽中，將磁力攪拌器放置在超聲波發(fā)生器的水浴槽中， 再將裝有電鍍液的電鍍槽置于磁力攪拌器上，設置超聲波功率與頻率、磁力攪拌器的速度 及鍍液的溫度，同時啟動超聲發(fā)生器與磁力攪拌器進行預處理，預處理時間為2h ；
B.將施鍍陰極固定在陰極連接桿上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放 入鍍液中，在電鍍槽中放入4塊均勻分布于陰極周圍的陽極鎳板，連接陰極和陽極與電源 之間的導線，按下陰極旋轉按鈕，陰極在電機的驅動下旋轉，再接通直流電源開始電鍍；
C.Ih后斷開電源，取出鍍樣，用機械方式將其鍍層剝離，并將其清洗、干燥處理后制備 試樣檢測。對比例2
1)選定施鍍陰極和陽極基體
在試驗中，以直徑為Φ20πιπι的不銹鋼圓柱的部分側面為施鍍陰極的工作面，采用4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板作為陽極，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm，4塊鎳板均勻 分布于陰極周圍，浸液陰極和陽極面積之比為1 :6。其中陰極不銹鋼圓柱的表面處理的操 作過程如下細砂紙打磨至鏡面一酒精反復擦拭除油污一10%左右的硫酸溶液鈍化施鍍面Ih —蒸餾水清洗干凈一晾干備用。陰極旋轉的動力裝置為交流調速電機，電源采用恒流穩(wěn) 壓電源。2 )鍍液配比及工藝參數 試驗所采用的基礎鍍液為
氨基磺酸鎳(Ni (NH2SO3)2 · 4H20) 200g/L ； 硼酸(H3BO3)25g/L ； 氯化鎳(NiCl2 )60g/L; 潤濕劑(C12H25SO4Na) lg/L ；
為了減少額外影響因素，所用試劑均為分析純，并用蒸餾水配制電鍍液，添加的氧化鈰 (CeO2)納米顆粒的粒徑為45nm。試驗中各工藝參數為 鍍液溫度為45°C ；
電鍍液的PH值為3 ；
氧化鈰(CeO2)納米顆粒的添加量為50g/L ； 預處理的時間為2h ； 陰極電流密度為4A/dm2 ； 磁力攪拌磁子速度為800rpm ； 陰極旋轉速度為1200rpm ； 超聲波功率為240W、頻率為45kHz ； 電鍍時間2h。3)具體的復合電鍍實施過程如下
A.按配制好的電鍍液倒入電鍍槽中，將磁力攪拌器放置在超聲波發(fā)生器的水浴槽中， 再將裝有電鍍液的電鍍槽置于磁力攪拌器上，設置超聲波功率與頻率、磁力攪拌器的速度 及鍍液的溫度，同時啟動超聲發(fā)生器與磁力攪拌器進行預處理，預處理時間為2h ；
B.將施鍍陰極固定在陰極連接桿上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放 入鍍液中，在電鍍槽中放入4塊均勻分布于陰極周圍的陽極鎳板，連接陰極和陽極與電源 之間的導線，按下陰極旋轉按鈕，陰極在電機的驅動下旋轉，再接通直流電源開始電鍍；
C.Ih后斷開電源，取出鍍樣，用機械方式將其鍍層剝離，并將其清洗、干燥處理后制備 試樣檢測。對比例3
1)選定施鍍陰極和陽極基體
在試驗中，以直徑為Φ20πιπι的不銹鋼圓柱的部分側面為施鍍陰極的工作面，采用4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板作為陽極，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm，4塊鎳板均勻 分布于陰極周圍，浸液陰極和陽極面積之比為1 :6。其中陰極不銹鋼圓柱的表面處理的操 作過程如下細砂紙打磨至鏡面一酒精反復擦拭除油污一10%左右的硫酸溶液鈍化施鍍面 Ih —蒸餾水清洗干凈一晾干備用。陰極旋轉的動力裝置為交流調速電機，電源采用恒流穩(wěn) 壓電源。2 )鍍液配比及工藝參數 試驗所采用的基礎鍍液為氨基磺酸鎳(Ni (NH2SO3)2 · 4H20) 200g/L ； 硼酸(H3BO3)25g/L ； 氯化鎳(NiCl2 )60g/L; 潤濕劑(C12H25SO4Na) lg/L ；
為了減少額外影響因素，所用試劑均為分析純，并用蒸餾水配制電鍍液，添加的氧化鈰 (CeO2)納米顆粒的粒徑為45nm。試驗中各工藝參數為 溫度為45°C ；
電鍍液的PH值為3 ；
氧化鈰(CeO2)納米顆粒添加量為50g/L ； 預處理的時間為2h ； 陰極電流密度為4A/dm2 ； 磁力攪拌磁子速度為800rpm ； 陰極旋轉速度為Orpm ； 超聲波功率為300W、頻率為45kHz ； 電鍍時間2h。3)具體的復合電鍍實施過程如下
A.按配制好的電鍍液倒入電鍍槽中，將磁力攪拌器放置在超聲波發(fā)生器的水浴槽中， 再將裝有電鍍液的電鍍槽置于磁力攪拌器上，設置超聲波功率與頻率、磁力攪拌器的速度 及鍍液的溫度，同時啟動超聲發(fā)生器與磁力攪拌器進行預處理，預處理時間為2h ；
B.將施鍍陰極固定在陰極連接桿上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放 入鍍液中，在電鍍槽中放入4塊均勻分布于陰極周圍的陽極鎳板，連接陰極和陽極與電源 之間的導線，只接通直流電源開始電鍍；
C.Ih后斷開電源，取出鍍樣，用機械方式將其鍍層剝離，并將其清洗、干燥處理后制備 試樣檢測。對比例4
1)選定施鍍陰極和陽極基體
在試驗中，以直徑為Φ20πιπι的不銹鋼圓柱的部分側面為施鍍陰極的工作面，采用4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板作為陽極，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm，4塊鎳板均勻 分布于陰極周圍，浸液陰極和陽極面積之比為1 :6。其中陰極不銹鋼圓柱的表面處理的操 作過程如下細砂紙打磨至鏡面一酒精反復擦拭除油污一10%左右的硫酸溶液鈍化施鍍面 Ih —蒸餾水清洗干凈一晾干備用。陰極旋轉的動力裝置為交流調速電機，電源采用恒流穩(wěn) 壓電源。2 )鍍液配比及工藝參數 試驗所采用的基礎鍍液為
氨基磺酸鎳(Ni (NH2SO3)2 · 4H20) 200g/L ； 硼酸(H3BO3)25g/L ； 氯化鎳(NiCl2 )60g/L; 潤濕劑(C12H25SO4Na) lg/L ；為了減少額外影響因素，所用試劑均為分析純，并用蒸餾水配制電鍍液，添加的氧化鈰 (CeO2)納米顆粒的粒徑為45nm。試驗中各工藝參數為 溫度為45°C ；
電鍍液的PH值為3 ；
氧化鈰(CeO2)納米顆粒添加量為50g/L ； 預處理的時間為2h ； 陰極電流電流密度為4A/dm2 ； 磁力攪拌磁子速度為800rpm ； 陰極旋轉速度為1200rpm ； 超聲波功率為OW ； 電鍍時間2h。3)具體的復合電鍍實施過程如下
A.按配制好的電鍍液倒入電鍍槽中，將磁力攪拌器放置在超聲波發(fā)生器的水浴槽中， 再將裝有電鍍液的電鍍槽置于磁力攪拌器上，設置超聲波功率與頻率、磁力攪拌器的速度 及鍍液的溫度，同時啟動超聲發(fā)生器與磁力攪拌器進行預處理，預處理時間為2h后關閉超 聲裝置；
B.將施鍍陰極固定在陰極連接桿上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放 入鍍液中，在電鍍槽中放入4塊均勻分布于陰極周圍的陽極鎳板，連接陰極和陽極與電源 之間的導線，按下陰極旋轉按鈕，陰極在電機的驅動下旋轉，再接通直流電源開始電鍍；
C.Ih后斷開電源，取出鍍樣，用機械方式將其鍍層剝離，并將其清洗、干燥處理后制備 試樣檢測。對比例5
1)選定施鍍陰極和陽極基體
在試驗中，以直徑為Φ20πιπι的不銹鋼圓柱的部分側面為施鍍陰極的工作面，采用4塊 純度大于99. 99%的電解鎳板作為陽極，鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm，4塊鎳板均勻 分布于陰極周圍，浸液陰極和陽極面積之比為1 :6。其中陰極不銹鋼圓柱的表面處理的操 作過程如下細砂紙打磨至鏡面一酒精反復擦拭除油污一10%左右的硫酸溶液鈍化施鍍面 Ih —蒸餾水清洗干凈一晾干備用。陰極旋轉的動力裝置為交流調速電機，電源采用恒流穩(wěn) 壓電源。2 )鍍液配比及工藝參數 試驗所采用的基礎鍍液為
氨基磺酸鎳(Ni (NH2SO3)2 · 4H20) 200g/L ； 硼酸(H3BO3)25g/L ； 氯化鎳(NiCl2 )60g/L; 潤濕劑(C12H25SO4Na) lg/L ；
為了減少額外影響因素，所用試劑均為分析純，并用蒸餾水配制電鍍液，添加的氧化鈰 (CeO2)納米顆粒的粒徑為45nm。試驗中各工藝參數為溫度為45°C ； 電鍍液的PH值為3 ；
氧化鈰(CeO2)納米顆粒添加量為50g/L; 預處理的時間為2h ； 陰極電流密度為4A/dm2 ； 磁力攪拌磁子速度為800rpm ； 陰極旋轉速度為Orpm ； 超聲波功率為OW ； 電鍍時間2h。3)具體的復合電鍍實施過程如下
A.按配制好的電鍍液倒入電鍍槽中，將磁力攪拌器放置在超聲波發(fā)生器的水浴槽中， 再將裝有電鍍液的電鍍槽置于磁力攪拌器上，設置超聲波功率與頻率、磁力攪拌器的速度 及鍍液的溫度，同時啟動超聲發(fā)生器與磁力攪拌器進行預處理，預處理時間為2h后關閉超 聲裝置；
B.將施鍍陰極固定在陰極連接桿上，絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放 入鍍液中，在電鍍槽中放入4塊均勻分布于陰極周圍的陽極鎳板，連接陰極和陽極與電源 之間的導線，只接通直流電源開始電鍍；
C.Ih后斷開電源，取出鍍樣，用機械方式將其鍍層剝離，并將其清洗、干燥處理后制備 試樣檢測。對實施例與對比例中制備好的復合鍍層用掃描電子顯微鏡觀察其表面形貌，如圖 3 8所示實施例與對比例中復合鍍層的SEM圖，從圖中對比發(fā)現使用本發(fā)明在超聲場中陰 極旋轉條件下制備的納米復合鍍層表面平整細膩，晶粒均勻細小、排列致密。用顯微硬度計檢測其顯微硬度；用10%的HCL溶液對復合鍍層進行浸泡試驗，測定 其腐蝕速率；在摩擦磨損試驗機上對復合電鍍層進行摩擦磨損試驗測試，測定其磨損速率。 各例中復合鍍層的硬度、腐蝕速率和磨損速率的測定結果見表1，從表中可以看出使用本發(fā) 明所獲得的復合鍍層硬度，耐腐蝕性及耐磨損均有大幅提高。表1各實施例及對比例的鍍層的硬度、腐蝕速率及磨損速率的測定結果
權利要求
一種制備納米復合鍍層的方法，其特征在于將添加有納米顆粒的鍍液置于超聲波發(fā)生器的超聲場中，同時采用陰極連接桿帶動施鍍陰極在超聲場中旋轉的方式進行電鍍。
2.根據權利要求1所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于所述的施鍍陰極在 施鍍過程中一直處于旋轉狀態(tài)。
3.根據權利要求1所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于所述的制備方法包 括以下步驟1)配好鍍液；2)將添加有納米顆粒的鍍液置于超聲場中進行超聲預處理；3)預處理結束后，將施鍍陰極固定在陰極連接桿上；4)絕緣處理施鍍陰極的非施鍍面后，將施鍍陰極放入鍍液中，并在鍍液中放入均布在 陰極周圍的陽極；5)接通直流電源，陰極連接桿在電機的驅動下帶動施鍍陰極在超聲場中旋轉施鍍；6)電鍍結束后，關閉所有電源，取下鍍樣，清洗，烘干。
4.根據權利要求3所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于步驟1)中所述的鍍 液的組分為氨基磺酸鎳(Ni (SO3NH2)2 ·4Η20) 100g/L 300g/L、硼酸(H3BO3) 10g/L 40g/ L、氯化鎳(NiCl2) 10g/L 90g/L、潤濕劑(C12H25SO4Na)O. 4g/L 3g/L，所述的鍍液的 pH 值 控制在3 4之間。
5.根據權利要求3所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于步驟2)中超聲預處 理的同時用磁力攪拌器帶動磁子對鍍液進行攪拌。
6.根據權利要求3所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于步驟2)中所述的預 處理工藝參數為超聲波發(fā)生器的120W 300W、頻率為28 120KHZ ；磁力攪拌器的磁力轉子的轉速為IOOrpm 1200rpm ；鍍液溫度25 60°C ；預處理時間1. 5 2h。
7.根據權利要求3所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于步驟4)中所述的陰 極是直徑Φ20πιπι、長150mm的不銹鋼圓柱，所述的陽極為4塊純度大于99. 99%的電解鎳板， 鎳板體積規(guī)格為150mmX30mmX3mm。
8.根據權利要求3所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于步驟5)中所述的直 流電源的平均電流密度為2A/dm2 ΙΟΑ/dm2，所述的陰極旋轉速度為Orpm 1600rpm。
9.根據權利要求3所述的制備納米復合鍍層的方法，其特征在于其特征在于步驟 5)中所述的施鍍的時間為Ih 3h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備納米復合鍍層的方法，將添加有納米顆粒的鍍液置于超聲波發(fā)生器的超聲場中，同時采用陰極連接桿帶動施鍍陰極在超聲場中旋轉的方式進行電鍍。采用本發(fā)明的方法，超聲波的空化效應及其在液相介質中傳播時所產生的微射流可以擊碎納米顆粒團聚體，促使納米顆粒與基質金屬共沉積，在電鍍過程中施鍍陰極在鍍液中高速旋轉，加大了鍍液的攪拌速度，抑制了納米顆粒的團聚，降低了濃差極化，提升了電鍍的速率，同時也增強了鍍層的綜合性能。本發(fā)明制備的納米復合鍍層，其表面平整細膩、晶粒均勻細小、排列致密，同時其硬度、耐腐蝕性及耐磨損性能均得到大幅提高。
文檔編號C25D15/00GK101956225SQ201010285059
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權日2010年9月17日
發(fā)明者余永健, 劉紅彬, 司東宏, 張德穎, 李倫, 李濟順, 薛玉君, 馬偉 申請人:河南科技大學