專利名稱：：一種制備納米晶塊體鎢鎳合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于納米晶塊體材料制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別提供了一種制備納米晶塊體鎢鎳合金的工藝和配方，解決了納米晶塊體鴇鎳合金制備難的問題。
背景技術(shù)：
：納米晶鎢鎳合金由于具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐蝕耐磨等優(yōu)點(diǎn)，不但可廣泛應(yīng)用于鑄造模具、磁頭、軸承、繼電器等領(lǐng)域，而且還可應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，如用于制造破甲彈等。目前納米晶塊體鎢鎳合金主要采用機(jī)械合金化法制備，在制備過程中需先采用高能球磨法獲得納米級(jí)鴇、鎳粉末，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)來獲得鉤鎳合金體。但問題在于高能球磨過程中雜質(zhì)和氧化現(xiàn)象難以避免，且在后續(xù)燒結(jié)過程中一方面由于高溫會(huì)導(dǎo)致晶粒粗化，另一方面由于鎢為體心立方金屬而鎳為面心立方金屬，從而難以獲得材料微區(qū)成分均勻的納米晶塊體鎢鎳合金。因此需要采用特殊的方法來制備納米晶塊體鴨鎳合金。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種制備納米晶塊體鉤鎳合金的方法，解決納米晶塊體鎢鎳合金制備難的問題。為了解決這一問題，本發(fā)明采用以下方法和技術(shù)，成功制備了納米晶塊體鴇鎳合金。本發(fā)明提供了一種制備納米晶塊體鎢鎳合金的方法，其特征在于在電鑄過程中采用直流電源，電壓為25伏30伏，電流密度為512A/dm2，將陽極、陰極插入電鑄液中，陽極為純鎳，陰極為純銅芯模；電鑄液的成分為硫酸鎳200350克/升，氯化鎳1030克/升，鎢酸鈉80200克/升，硼酸2040克/升，檸檬酸50150克/升，糖精26克/升，十二烷基硫酸鈉0.050.4克/升，其余為水；在電鑄過程中保持陰極以4060轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)；電鑄在5055"C的恒溫下進(jìn)行，并且不斷補(bǔ)充電鑄液，補(bǔ)充的電鑄液滴入速度為5560滴/分；電鑄時(shí)間為6小時(shí)12小時(shí)。電鑄工藝參數(shù)見表l，電鑄液成分見表2，電鑄納米晶塊體鎢鎳合金的制備裝置示意圖見圖1。表l電鑄工藝參數(shù)25伏30伏電流密度5安/分米212安/分米2溫度5055°C陰極自轉(zhuǎn)速度4060轉(zhuǎn)/分補(bǔ)充液滴入速度5560滴/分陽極材料純鎳板陰極材料純銅表2電鑄液成分電鑄液成分含量(克/升)硫酸鎳200350氯化鎳1030鎢酸鈉80200檸檬酸50-150硼酸2040糖精26十二烷基硫酸鈉0.050.4水余量本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單，成功實(shí)現(xiàn)了納米晶塊體鎢鎳合金的制備。圖1是本發(fā)明電鑄納米晶塊體鎢鎳合金的制備裝置示意圖，其中直流電源l、陽極2、溫度計(jì)3、陰極4、電鑄液5、加熱器6、吊瓶7、變速電機(jī)8、毛細(xì)管9。圖2是本發(fā)明中實(shí)例2的X射線衍射圖。根據(jù)Scherrer公式D^K.入/(P'cos9)，可計(jì)算出晶粒尺寸為11.7nm。式中0——晶粒平均尺寸e——入射線與反射面的夾角K——Scherrer常數(shù)P——衍射線半高寬入——入射X射線波長(zhǎng)具體實(shí)施例方式如圖1陽極為純鎳板，陰極為純銅芯模，將陰極和陽極分別插入電鑄溶液中，對(duì)兩極施加一定電壓便可開始電鑄。通過控制電流、電壓、溫度來控制電鑄速度和質(zhì)量。陰極自轉(zhuǎn)可使陰極表面金屬離子沉積均勻，并且可以帶走電鑄樣品的表面氣泡，保證表面質(zhì)量。溫度計(jì)3和加熱器6組成控溫系統(tǒng)，使電鑄在恒溫下進(jìn)行。吊瓶7和毛細(xì)管9可以補(bǔ)充電鑄液中消耗的離子，因?yàn)殒u離子和添加劑的消耗，會(huì)導(dǎo)致電鑄液成分發(fā)生變化，影響到電鑄樣品的質(zhì)量。通過控制電鑄時(shí)間來控制樣品的厚度。變速電機(jī)8的作用是保證陰極自轉(zhuǎn)，使金屬離子在陰極表面均勻沉積，并且可以帶走電鑄樣品表面的氣泡，保證表面質(zhì)量。實(shí)例l:具體實(shí)施條件如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表面質(zhì)量光潔，樣品厚度2.5mm，晶粒尺寸11.7nm,鎢含量達(dá)18wt。/。，可用于軍工領(lǐng)域，如制備破甲彈。實(shí)例3:具體實(shí)施條件如表4所示。表5具體實(shí)施條件和結(jié)果項(xiàng)目實(shí)施條件及電鑄效果電鑄液成分硫酸鎳200g/1，鎢酸鈉200g/1，檸檬酸150g/1，氯化鎳10g/1，硼酸40g/1，糖精2g/1，十二垸基硫酸鈉0.05g/1，其余為水電鑄工藝參數(shù)電壓30伏，電流密度5A/dm溫度50°C，陰極自轉(zhuǎn)速度60轉(zhuǎn)/分，陽極材料純鎳，陰極材料純銅，電鑄時(shí)間6小時(shí)電鑄效果表面質(zhì)量光潔，樣品厚度1.7mm，晶粒尺寸5nm,鎢含量達(dá)27wt%，可用于高耐磨材料領(lǐng)域。權(quán)利要求1.一種制備納米晶塊體鎢鎳合金的方法，其特征在于在電鑄過程中采用直流電源，電壓為25伏～30伏，電流密度為5～12A/dm2，將陽極、陰極插入電鑄液中，陽極為純鎳，陰極為純銅芯模；電鑄液的成分為硫酸鎳200～350克/升，氯化鎳10～30克/升，鎢酸鈉80～200克/升，硼酸20～40克/升，檸檬酸50～150克/升，糖精2～6克/升，十二烷基硫酸鈉0.05～0.4克/升，其余為水；在電鑄過程中保持陰極以40～60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)；電鑄在50～55℃的恒溫下進(jìn)行，并且不斷補(bǔ)充電鑄液，補(bǔ)充的電鑄液滴入速度為55～60滴/分；電鑄時(shí)間為6小時(shí)～12小時(shí)。全文摘要本發(fā)明屬于納米晶塊體材料領(lǐng)域，提供了一種制備納米晶塊體鎢鎳合金的方法，解決了納米晶塊體鎢鎳合金制備難的問題。本發(fā)明在電鑄過程中采用直流電源，電壓為25伏～30伏，電流密度為5～12A/dm2，將陽極、陰極插入電鑄液中，陽極為純鎳，陰極為純銅芯模；電鑄液的成分為硫酸鎳200～350克/升，氯化鎳10～30克/升，鎢酸鈉80～200克/升，硼酸20～40克/升，檸檬酸50～150克/升，糖精2～6克/升，十二烷基硫酸鈉0.05～0.4克/升；其余為水；陰極以40～60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)；電鑄在50～55℃的恒溫下進(jìn)行，且不斷補(bǔ)充電鑄液，補(bǔ)充的電鑄液滴入速度為55～60滴/分；電鑄6小時(shí)～12小時(shí)。文檔編號(hào)C25D1/00GK101619468SQ200910088400公開日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年6月26日優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日發(fā)明者馮昌川,維王,范愛玲,捷馬申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)