專利名稱：一種鍍覆有含鈷納米線復(fù)合薄膜的鋼帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境污染、能源危機(jī)與資源短缺等問題的日益突出，世界各國越來越高度重 視高效、清潔、可再生能源以及電動汽車、電動自行車、便攜式電動工具等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。 鋰離子電池是近年來發(fā)展起來的新型綠色儲能器件，其因高能量密度與高倍率放電性能而 引起了人們的廣泛關(guān)注，不僅在便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，而且也逐漸應(yīng)用于電動 汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設(shè)備方面。尤其是其中的鋰離子動力電池已 成為目前各大電池廠家發(fā)展的主要方向。電動汽車在行駛過程中可能會遇到的撞擊、顛簸、以及高速剎車引起強(qiáng)烈震蕩等 復(fù)雜多變的情況，對電池在嚴(yán)峻使用條件下的安全性能提出了更高的要求，鋰離子動力電 池的安全性能也成了電動汽車發(fā)展的瓶頸所在。為此，國內(nèi)外的專家從各個方面對鋰離子 動力電池進(jìn)行了大量的研究，尋求解決鋰離子動力電池安全性問題的可行方法。鋰離子動力電池的外殼不僅僅是作為一個密封的容器，它對電池的儲存性能和安 全性能也具有舉足輕重的作用。作為電池殼體材料必須具有良好的耐電解液腐蝕性能。當(dāng) 遇到撞擊、顛簸、以及高速剎車引起強(qiáng)烈震蕩等復(fù)雜多變的情況時，鋼殼要承受短時的強(qiáng)沖 擊載荷，所以鋼殼對鋰離子電池的安全性能起到較大的作用。中國專利CN100426558C公開了一種可用作鋰離子電池的電池鋼殼的制備方法。 其主要特征是在鋼板上形成具有鎳鐵合金鍍層，在沖壓成型后，鋼殼側(cè)壁和底部的鍍層有 一定的比例要求，來滿足電池鋼殼對耐腐蝕性能的要求。美國專利US4760002公開了一種在低碳鋼帶上先鍍覆一層鎳薄膜，然后在鍍一層 鈷薄膜，再經(jīng)過熱擴(kuò)散處理形成鎳鈷或鎳鈷鐵合金的鋼帶及生產(chǎn)方法。然而，上述方法側(cè)重于單一的解決電池殼體的防腐蝕問題，而沒有考慮到作為動 力鋰離子電池外殼的抗強(qiáng)載荷需求。在Nano Letters 2007，7 (5) 1208-1212 中 D. X. Wang 等人所著的 “Where，and how,doesa nanowire break"中大部分金屬材料從宏觀尺寸變?yōu)殚L徑比非常大的微觀納米 線后，力學(xué)性能發(fā)生顯著的變化，使納米線具有更好的塑性和延展性。在Physical Review Lettersl999,82 2900-2903. Hideyuki Ikeda，等人所著的 "Strain rateinduced amorpHization in metallic nanowires，，中鈷納米線室溫時在 5% ps—1的應(yīng)變速率下變形后，其彈性可達(dá)到7. 5%，屈服應(yīng)力可達(dá)5. 5GPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于塊體鎳材 料。當(dāng)發(fā)生形變時，鎳納米的位錯和弛豫過程交替進(jìn)行，使之具有很強(qiáng)的延展性或塑性。中國專利CN101311330C公開了一種由一維鎳納米線和二維鎳薄膜復(fù)合而成的鎳 復(fù)合薄膜及其制備方法。這種鎳復(fù)合薄膜具有良好的力學(xué)性能和加工性能，能抗擊較大的 沖擊載荷，而且具有成本低廉，工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)。但在鋼帶上直接鍍一層含納米線的復(fù)合鎳 薄膜有兩大缺點(diǎn)，其一是與基底的結(jié)合力差，其二是表面硬度不夠，沖壓時容易劃傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鍍覆有含鈷納米線復(fù)合薄膜的鋼帶，該鋼帶具有良好 的耐腐蝕性能、沖壓性能和抗強(qiáng)載荷性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述鋼帶的制備方法。本發(fā)明的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)。一種鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，以低碳鋼帶為基底，在基底兩側(cè)表 面鍍覆有含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜。多層復(fù)合薄膜的底層為微米晶鎳鍍層，晶粒尺寸為 0. 1 0. 5 μ m，厚度為0. 5 2 μ m ；中間層為含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層，晶粒尺寸為50 IOOnm,厚度為0. 5 1. 5 μ m ；表層為納米晶鎳鈷合金鍍層，晶粒尺寸為20 50nm，厚度為 0. 1 0. 5 μ m0所述的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層中鈷納米線的含量為0. 5 5wt%，優(yōu)選wt 2%； 直徑為20 40nm，長度為0. 5 1 μ m。所述鈷納米線通過陽極氧化鋁模板電沉積(AAO) 制備而成。所述的納米晶鎳鈷合金鍍層的鈷含量為0. 5 5wt% ；優(yōu)選2wt%。上述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶的制備方法，包括以下步驟(1)鍍前基底表面預(yù)處理；鍍前基底表面預(yù)處理為先對基底放入除油液中進(jìn)行化學(xué)高溫除油；然后用蒸餾水 將除油后的基底表面沖洗，再放入活化劑中活化；除油液為NaOH70g/LNa2CO340g/LNa3PO425g/LNa2SiO3lOg/L除油液溫度80 90°C除油時間3 5min除油完全后，用蒸餾水將試樣表面沖洗干凈，然后放入活化劑中進(jìn)行活化；活化劑為1 5vol % HCl活化時間0· 5 2min。(2)在基底的兩面直流電鍍微米晶鎳鍍層直流電鍍鍍液組成NiSO4 · 7H20 250 300g/L ；NiCl2 · 6H20 30 50g/L ；硼酸30 50g/L ；直流電鍍工藝參數(shù)電流密度3 6A/dm2 ；pH 值 3. 5 ~ 4. 5 ；陽極 鎳板；溫度40 60°C ；(3)退火處理將電鍍微米晶鎳鍍層之后的鋼帶在保護(hù)氣氛(25% N2+75% H2)下
5退火處理，退火溫度200 750°C，退火時間2 24h ；(4)鋼帶兩面脈沖電鍍含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層a.含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層鍍液的配制稱取NiSO4 · 7H20和NiCl2 · 6H20溶于去 離子水中，經(jīng)磁力攪拌并加熱，加熱溫度60°C，將混合物完全溶解，得到溶液A ；稱取!1系03放 入另一容器，然后加入去離子水，經(jīng)磁力攪拌并加熱，加熱溫度60°C，得到透明澄清的溶液 B ；將溶液B加入溶液A，再加入糖精鈉，磁力攪拌20min，然后再加入直徑為20 40nm，長度 為0. 5 1 μ m的鈷納米線和十六烷基三甲基溴化銨，經(jīng)超聲波攪拌30min后得到含懸浮狀 鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層鍍液。所述鈷納米線通過陽極氧化鋁模板電沉積(AAO)制備而成。b.含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層的制備將步驟a得到的含懸浮狀鈷納米線的鍍液 放入帶超聲波的恒溫水浴中，恒溫溫度60°C，進(jìn)行超聲攪拌，然后把鋼帶放入復(fù)合鍍層鍍液 中，連接電源的負(fù)極，正極接鎳板，進(jìn)行復(fù)合電鍍，直到獲得厚度為0. 5 1. 5μπι的含鈷納 米線的鎳復(fù)合鍍層，斷電結(jié)束；含懸浮狀鈷納米線的鎳復(fù)合薄膜鍍液組
NiSO4 · 7Η20200 300g/L ；
NiCl2 · 6Η2040 ^60g/L ；
H3BO330 )40g/L ；
糖精鈉1. 0 1. 5g/L ；
鈷納米線1 ,5g/L ；
十六烷基三甲基溴化銨1. 4 4. 2X10；脈沖電鍍工藝參數(shù)
平均電流密度3 ‘5A/dm2 ；
Ion5 50ms ；
1Off5 250ms ；
超聲波攪拌頻率40 ‘ 60Hz ；
超聲波攪拌功率200 400W ；
溫度40 ‘ 70 0C ；
PH值3. 5 5. 5 ；
(5)鋼帶兩面脈沖噴射電鍍鎳鈷合金層
脈沖噴射鍍液組成
NiSO4 · 7Η20180 ‘ 220g/L ；
NiCl2 · 6Η2040 )60g/L ；
CoSO4 · 7Η2010 ^ 15g/L ；
硼酸25 ‘ 35g/L ；
烯丙基磺酸鈉0. 4 2g/L ；
丁炔二醇0. 4 0.5ml/L ；
糖精0. 8 lg/L ；
脈沖噴射電鍍工藝參數(shù)
峰值電流密度47 82A/dm2 ；
占空比15 25% ；
鍍液噴速1000 1500L/h ；
溫度55 65°C ；pH 值2. 5 3. 5;陽極鎳鈷合金管；(6)水洗、烘干將鍍好的鋼帶用蒸餾水沖洗干凈，然后烘干。(7)保溫除氫將鍍好的鋼帶置于150 200°C條件下保溫，以除去在電鍍過程中鍍層中產(chǎn)生的
Μ,ο以上各步電鍍的時間決定鍍層的厚度。本發(fā)明所述的用于動力鋰離子電池外殼的鍍覆有含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜的 鋼帶，采用了多層膜結(jié)構(gòu)，具有較高的強(qiáng)度和表面硬度，提高了基底與鍍層的結(jié)合強(qiáng)度，降 低了鍍層孔隙率，改善了鍍層內(nèi)應(yīng)力分布。由于發(fā)明人對各層薄膜的厚度和構(gòu)成薄膜的晶粒尺寸進(jìn)行了有效地限定使得本 發(fā)明的材料在力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)以及材料的耐腐蝕性能方面常顯示出明顯不同于組成它們 的單層材料或傳統(tǒng)材料的奇特性質(zhì)。一方面，當(dāng)組成薄膜的晶粒小到納米級別時，晶界和 位錯等缺陷會增多，鈍化膜的形核中心將增多，從而導(dǎo)致薄膜表面有更多的鈍化膜；另一方 面，當(dāng)組成薄膜的晶粒小到納米級別時，離子的擴(kuò)散速率會更高，更容易形成鈍化層，從而 降低了薄膜的腐蝕速率。更多的鈍化膜和更低的腐蝕速率，最終使鋼帶具有良好的耐腐蝕 性能。在納米晶鎳薄膜中復(fù)合鈷納米線，會形成更多的晶界。因此，具有含鈷納米線鎳基復(fù) 合薄膜的多層膜，可明顯提高電池殼體的耐腐蝕性能。通常情況下，隨著尺寸的減小納米線會體現(xiàn)出比大塊材料更好的力學(xué)性能，主要 表現(xiàn)為彈性和塑性都大大提高。在納米晶鎳薄膜中復(fù)合鈷納米線，可以實(shí)現(xiàn)在不降低鍍層 表面硬度的情況下提高鍍層的整體韌性、沖壓性能、表面抗劃傷性能和抗強(qiáng)載荷性能以及 提高電動汽車用動力鋰離子電池在受到撞擊等強(qiáng)載荷時的安全性能。用本發(fā)明方法制得的鍍覆有含鈷納米線復(fù)合薄膜的鋼帶不僅具有優(yōu)良的延伸率 和耐蝕性，而且鍍層表面硬度高、整體韌性好、利于沖壓成型，因此可用作鋰離子動力電池 以及其他高性能電池的殼體材料。本發(fā)明所述底層的微米晶鎳鍍層通過直流電鍍的工藝制備而成，經(jīng)退火處理后 可以與基底良好地結(jié)合，可有效防止鍍層的脫落。其晶粒尺寸為0. 1 0. 5 μ m，厚度特選 0. 5 2 μ m。鎳鍍層在厚度小于0. 5 μ m的情況下，不能很好地起到防腐的效果；此外，鎳鍍 層可以超過2 μ m，但是鍍層過厚會導(dǎo)致成本的增加。中間層的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層是將一定濃度(1 5g/L)的鈷納米線加入到 配置好的鍍液中，再通過脈沖電鍍制備而成。由于鈷納米線具有良好的韌性，含鈷納米線的 鎳復(fù)合鍍層可以在不降低多層膜表層硬度的同時提高鍍層的韌性，繼而提高電池殼體的抗 強(qiáng)載荷能力。含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層的厚度為0. 5 1. 5 μ m。表層的納米晶鎳鈷合金鍍層通過脈沖噴射電鍍制備而成，其晶粒尺寸為20 50nm，厚度為0. 1 0. 5 μ m。納米晶鎳鈷合金鍍層具有表面平整、致密、孔隙率低、晶粒細(xì) 小、硬度高、電導(dǎo)率較高等特點(diǎn)。把具備這些特點(diǎn)的納米晶鎳鈷合金鍍層應(yīng)用在電池殼體的 內(nèi)表面，能夠明顯改善電池殼體的防腐蝕性能和電學(xué)性能；應(yīng)用于電池殼體的外表面，能夠
7減少沖壓過程中的表面劃傷，降低摩擦系數(shù)，更有利于電池殼體的流水線生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。發(fā)明的有益效果含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層可以在不降低多層膜表層硬度的同時，提高多層膜鍍層 的韌性和電池殼體的抗強(qiáng)載荷能力。通常情況下，隨著尺寸的減小，納米線會體現(xiàn)出比大塊 材料更好的力學(xué)性能。在鎳鍍層中復(fù)合鈷納米線，可以提高鍍層的韌性，從而提高了鋼帶的 沖壓性能和表面抗劃傷性能。用此種鋼帶沖壓成電池殼，裝配電池之后，可以提高電動汽車 用鋰離子動力電池在受到撞擊等強(qiáng)載荷時的安全性能。


圖1是本發(fā)明鋼帶的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為基底；2為底層；3為中間層；4為表層；圖2為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限定。本發(fā)明鋼帶以低碳鋼帶為基底1，在鋼帶兩面鍍覆有含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜； 所述的多層復(fù)合薄膜的底層2是晶粒尺寸為0. 1 0. 5 μ m，厚度為0. 5 2 μ m的微米晶鎳 鍍層；中間層3是晶粒尺寸為50 lOOnm，厚度為0. 5 1. 5 μ m的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍 層；表層4是晶粒尺寸為20 50nm，厚度為0. 1 0. 5 μ m的納米晶鎳鈷合金鍍層。見圖 1。實(shí)施例1上述鋼帶具體制備過程具體如下(見圖2)選用上海寶山鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)的厚度為0. 25mm的BDCK電池專用鋼帶作為 電鍍基底。其化學(xué)成分為C:0.029% 表示重量百分?jǐn)?shù)，下同)Si 0. 02%Mn 0. 2%P 0. 09%S 0. 003%Α1:0·06%。1、鍍前表面預(yù)處理為了使鍍層與基底形成良好的結(jié)合，在電鍍前對上述鋼帶進(jìn)行如下的表面預(yù)處 理。由于所用低碳鋼帶的表面已比較平整，鍍鎳前不需要磨光和機(jī)械拋光，直接進(jìn)行除油和 活化處理。本例采用化學(xué)高溫除油方法。除油液為=NaOH70g/L
Na2CO340g/L
Na3PO425g/L
Na2SiO3lOg/L
除油液溫度80°C
除油時間3min
除油完全后，用蒸餾水將試樣表面沖洗干凈，再放入活化劑中進(jìn)行活化?；罨瘎┙M成3vol% HCl活化時間lmin。2、直流電鍍微米晶鎳鍍層直流電鍍鍍液組成NiSO4 · 7H20 280g/L ；NiCl2 · 6H20 40g/L ；硼酸40g/L;直流電鍍工藝參數(shù)電流密度4A/dm2pH 值4陽極鎳板溫度50°C時間60s在上述條件下，鋼帶兩側(cè)制備出晶粒尺寸為0. 1 0.5μπι，厚度為0.8μπι的微米
晶鎳鍍層。3、退火處理將電鍍微米晶鎳鍍層之后的鋼帶置于箱式退火爐中在的保護(hù)氣氛(25% Ν2+75% H2)下退火處理。退火溫度400°C，退火時間12h。4、鋼帶兩面脈沖電鍍摻有鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層a.含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層鍍液的配制稱取NiSO4 · 7H20和NiCl2 · 6H20溶于去 離子水中，經(jīng)磁力攪拌并加熱，加熱溫度60°C，將混合物完全溶解，得到溶液A ；稱取!1系03放 入另一容器，然后加入去離子水，經(jīng)磁力攪拌并加熱，加熱溫度60°C，得到透明澄清的溶液 B ；將溶液B加入溶液A，再加入糖精鈉，磁力攪拌20min，然后再加入直徑為20 40nm，長 度為0. 5 1 μ m的鈷納米線和十六烷基三甲基溴化銨，經(jīng)超聲波攪拌30min后得到含懸浮 狀鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層鍍液；b.含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層的制備將步驟a得到的含懸浮狀鈷納米線的鍍液 放入帶超聲波的恒溫水浴中，恒溫溫度60°C，進(jìn)行超聲攪拌，然后把鋼帶放入復(fù)合鍍層鍍液 中，連接電源的負(fù)極，正極接鎳板，進(jìn)行復(fù)合電鍍。含懸浮狀鈷納米線的鎳復(fù)合薄膜鍍液組成
NiSO4 · 7H20250g/L
NiCl2 · 6H2050g/L
H3BO335g/L
糖精鈉1. 2g/L
鈷納米線3g/L
十六烷基三甲基溴化銨4. 2 X 10_3mOl
脈沖電鍍工藝參數(shù)
平均電流密度4A/dm2
1 ori30ms0137]1Off120ms0138]超聲波攪拌頻率50Hz0139]超聲波攪拌功率300W0140]溫度60 °C0141]40142]陽極鎳板0143]時間60s0144]在上述條件下，鋼帶兩側(cè)制備出
“層晶粒尺寸為50 lOOnm，厚度為0. 8 μ m的懸
浮狀鈷
0145
0146
0147
0148
0149
0150
0151
0152
0153
0154
0155
0156
0157
0158
0159
0160 0161
納米線的鎳復(fù)合薄膜鍍層。 5、脈沖噴射電鍍鎳鈷合金鍍層 鍍液組成=NiSO4 NiCl9 · 6H90
7H20
CoSO4 · 7H20 硼酸
烯丙基磺酸鈉 丁炔二醇 糖精
脈沖噴射電鍍工藝參數(shù)
200g/L 50g/L 12g/L 30g/L 1. 2g/L 0. 5ml/L 0. 8g/L
峰值電流密度 占空比 鍍液噴速 溫度 PH值: 陽極 時間
65A/dm2 20% 1400L/h 60 °C 3
鎳鈷合金管 IOs
在上述條件下，鋼帶兩側(cè)制備出一層晶粒尺寸為20 50nm，厚度為0. 5 μ m的電鍍
層 鍍 金 合 鈷
0162
0163
0164
0165
0166 對比,
0167
0168
6、水洗、烘干
將鍍好的鋼帶用蒸餾水沖洗干凈，然后烘干。
7、保溫除氫
將鍍好的鋼帶置于200°C條件下保溫，以除去在電鍍過程中鍍層中產(chǎn)生的氫。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。下表1為本實(shí)施例所得鋼帶與BDCK鋼帶的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)
表1中性鹽霧實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表
4小時8小時12小時16小時20小時24小時
權(quán)利要求
一種鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，其特征在于，以低碳鋼帶為基底(1)，在鋼帶兩面鍍覆有含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜；所述的多層復(fù)合薄膜的底層(2)是晶粒尺寸為0.1～0.5μm，厚度為0.5～2μm的微米晶鎳鍍層；中間層(3)是晶粒尺寸為50～100nm，厚度為0.5～1.5μm的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層；表層(4)是晶粒尺寸為20～50nm，厚度為0.1～0.5μm的納米晶鎳鈷合金鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，其特征在于，所述 的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層中鈷納米線的直徑為20 40nm，長度為0. 5 1 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，其特征在于，所述 的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層中鈷納米線的含量為0. 5 5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，其特征在 于，所述的含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層中鈷納米線的含量為2wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，其特征在于，所述 的納米晶鎳鈷合金鍍層的鈷含量為0. 5 5wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶，其特征在于，所 述的納米晶鎳鈷合金鍍層的鈷含量為2wt%。
7.權(quán)利要求1所述的一種鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶的制備方法，其特征 在于，包括以下步驟[1]鍍前基底表面預(yù)處理；[2]在基底的兩面直流電鍍微米晶鎳鍍層 直流電鍍鍍液組成NiSO4 · 7H20 250 300g/L ； NiCl2 · 6H20 30 50g/L ； 硼酸30 50g/L ；直流電鍍工藝參數(shù) 電流密度3 6A/dm2 ； pH 值 3. 5 4. 5 ； 陽極 鎳板； 溫度 40 60°C ；[3]退火處理將電鍍微米晶鎳鍍層之后的鋼帶在25%N2+75% H2保護(hù)氣氛下退火處 理，退火溫度200°C 750°C，退火時間2 24h ；[4]在退火處理后的鋼帶兩面脈沖電鍍摻有鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層；[5]兩面脈沖噴射電鍍鎳鈷合金層 脈沖噴射鍍液組成NiSO4 · 7H20180 220g/L ；NiCl2 · 6H2040 60g/L ；CoSO4 · 7H2010 15g/L ；硼酸25 35g/L ；烯丙基磺酸鈉 0. 4 2g/L ； 丁炔二醇0. 4 0. 5ml/L ；糖精0.8脈沖噴射電鍍工藝參數(shù) 47 15 1000 55 2. 5lg/L ；82A/dm」 25% ； 1500L/h 65 °C ； -3. 5 ； 鎳鈷合金管；峰值電流密度 占空比 鍍液噴速 溫度 PH值 陽極[6]水洗、烘干將鍍好的鋼帶用蒸餾水沖洗干凈，然后烘干；[7]保溫除氫將烘干的鋼帶置于150 200°C條件下保溫，以除去在電鍍過程中鍍層中產(chǎn)生的氫。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍍覆有含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的鋼帶的制備方法，其特征 在于，所述的步驟[4]具體包括以下步驟 a.含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層鍍液的配制稱取NiSO4· 7H20和NiCl2 · 6H20溶于去離子 水中，經(jīng)磁力攪拌并加熱，加熱溫度60°C，將混合物完全溶解，得到溶液A ；稱取H3BO3放入另 一容器，然后加入去離子水，經(jīng)磁力攪拌并加熱，加熱溫度60°C，得到透明澄清的溶液B;將 溶液B加入溶液A，再加入糖精鈉，磁力攪拌20min，然后再加入直徑為20 40nm，長度為 0. 5 1 μ m的鈷納米線和十六烷基三甲基溴化銨，經(jīng)超聲波攪拌30min后得到含懸浮狀鈷 納米線的鎳復(fù)合鍍層鍍液；b.含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層的制備將步驟a得到的含懸浮狀鈷納米線的鍍液放入帶 超聲波的恒溫水浴中，恒溫溫度60°C，進(jìn)行超聲攪拌，然后把鋼帶放入復(fù)合鍍層鍍液中，連 接電源的負(fù)極，正極接鎳板，進(jìn)行復(fù)合電鍍，直到獲得厚度為0. 5 1. 5 μ m的含鈷納米線的 鎳復(fù)合鍍層，斷電結(jié)束；含懸浮狀鈷納米線的鎳復(fù)合薄膜鍍液組成NiSO, · 7H90NiCl96H20H3BO3 糖精鈉 鈷納米線十六烷基三甲基溴化銨 脈沖電鍍工藝參數(shù) 平均電流密度 超聲波攪拌頻率 超聲波攪拌功率 溫度 PH值
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍍覆有含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜的鋼帶及其制備方法。本發(fā)明以鋼帶為基底，鋼帶的兩面分別鍍覆了含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜。上述含鈷納米線多層復(fù)合薄膜的底層為微米晶的鎳鍍層，中間層為含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層，表層為納米晶的鎳鈷合金鍍層。本發(fā)明還提供所述鋼帶的制備方法，鋼帶經(jīng)除油、活化后，先用直流電鍍的方式在基底上制備一層微米晶鎳鍍層，經(jīng)退火后，再用脈沖電鍍的方式在鎳鍍層之上制備一層含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層，然后用脈沖噴射的方式在含鈷納米線的鎳復(fù)合鍍層之上制備一層納米晶的鎳鈷合金鍍層。本發(fā)明所述鋼帶由含鈷納米線的多層復(fù)合薄膜和低碳鋼帶緊密結(jié)合而成，具有良好的耐腐蝕性能、沖壓性能和抗強(qiáng)載荷性能，可用于鋰離子動力電池以及高性能堿錳電池的殼體材料。
文檔編號C25D3/12GK101954762SQ20101011012
公開日2011年1月26日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者周兆峰, 周益春, 堵艷艷, 李瑋, 杜超, 潘勇, 王建興, 黃勇力 申請人:湘潭大學(xué)