[发明专利]一种制备高疏水性Ni-Co-P-BN(h)-Al2

说明书

本发明的目的在于提供一种制备高疏水性Ni‑Co‑P‑BN(h)‑Al₂O₃二元纳米复合镀层的电化学方法。该方法简单、高效、安全、易于控制，在不使用改性剂的同时可以实现大面积制备。该方法包括以下步骤：(1)45钢基底前处理；(2)Ni‑Co‑P‑BN(h)‑Al₂O₃镀液的配置；(3)电化学沉积制备Ni‑Co‑P‑BN(h)‑Al₂O₃二元纳米复合镀层；(4)复合镀层清洗。采用本发明的方法在45钢基底制备的具有高疏水表面的Ni‑Co‑P‑BN(h)‑Al₂O₃二元纳米复合镀层的接触角最大达到133°，表明本发明实施例提供的Ni‑Co‑P‑BN(h)‑Al₂O₃二元纳米复合镀层疏水性高。

技术领域

本发明属于材料表面技术领域，具体涉及一种制备高疏水性Ni-Co-P-BN(h)-Al₂O₃二元纳米复合镀层的电化学方法。

背景技术

Ni-Co-P合金镀层具有较高的硬度、优异的耐磨、耐腐蚀等特性，在农业装备、化学工业、电子工业、精密机械、航空航天工业、矿山工业和冷车工业等多种领域得到广泛的应用。复合镀层是指把一种或几种不溶性的固体颗粒与原有金属离子共沉积到工件表面所形成的一种特殊镀层。根据不同功能需求，一般包括以下三大类：(1)增强镀层自润滑性，如BN(h)、MoS₂、聚四氟乙烯(PTFE)、CaF₂、石墨等；(2)增强硬度以提高镀层耐磨性，如Al₂O₃、SiC、WC、B₄C、ZrO₂、TiC等；(3)提高镀层耐腐蚀性，如环氧系、苯酚系等具有较好亲和性的有机高分子颗粒。

润湿性能是固体表面的重要性能之一，它是指液体在固体表面优先于气体而铺展的能力，决定润湿性能的因素主要是固体表面微观结构和化学成分。通常表面对水的接触角大于90°为疏水表面，而表面对水的接触角大于130°被称为高疏水表面。材料表面对水的接触角越大，疏水性越好。实际研究表明，微纳米粗糙结构和低表面能是表面展现高疏水性能的核心因素。随着人们对高疏水表面的深入研究，许多制备方法不断涌现，如溶胶凝胶法、层层自组装法、模板法以及刻蚀法等等。但这些方法制备面积小，成本高，不利于工业化生产。而电沉积法具有操作简单、工艺参数易调控、对设备要求不苛刻、易于大面积制备等优点，所以近年来围绕以电沉积法制备高疏水涂层的研究逐渐成为热点。

目前，高疏水材料真正能够应用到实际场合的例子却非常少，大部分还只是停留在实验室研究阶段。高疏水表面通常需要氟树脂、硅氧烷等来降低表面自由能，这些改性剂价格昂贵、污染环境。并且，含氟材料对人体危害较大，不使用含氟材料制备高疏水材料将成为将来高疏水材料的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备高疏水性Ni-Co-P-BN(h)-Al₂O₃二元纳米复合镀层的电化学方法。该方法简单、高效、安全、易于控制，在不需要使用改性剂的同时可以实现大面积制备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种制备高疏水性Ni-Co-P-BN(h)-Al₂O₃二元纳米复合镀层的电化学方法。其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)45钢基底前处理：工件机械打磨抛光→电净除油→弱活化→强活化；