[发明专利]一种用于制备Cu-纳米TiC/SiO2

说明书

本发明涉及的是一种用于制备Cu‑纳米TiC/SiO₂梯度层的方法，利用真空场、超声波场、电场、磁场多场作用复合电沉积方法在镀件表面制备Cu‑纳米TiC/SiO₂梯度层，具体为：一、将所述氰化钠加入配制槽中，搅拌至溶解；将氰化亚铜用水调成糊状液，慢慢加到溶解的氰化钠溶液中，溶解后稀释，继续向配制槽中加入酒石酸钠、酒石酸，边加边搅拌；最后加入光亮剂、钛酸酯偶联剂、纳米TiC颗粒、纳米SiO₂颗粒，补充水，搅拌均匀，得到镀液；二、镀前处理：将镀件作为阴极，选用磷的质量分数为0.1%~3%的铜板作为阳极，阳极与阴极面积比2：1，极间距30 cm；三、电沉积。本发明可极大提高被覆零件整体性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及电化学加工领域，具体涉及一种用于制备Cu-纳米TiC/SiO₂梯度层的方法。

背景技术

梯度功能材料(Functionally Gradient Material， FGM)是两种或多种材料复合且成分和结构呈连续梯度变化的一种新型复合材料，与简单非晶态材料相比，梯度功能材料成分、结构等都呈梯度变化，强度、耐高温、耐磨耐腐蚀性等性能均有显著提高。功能梯度材料以其所展现的优良特性，已在航空航天、生物、军工、能源、电子通信等领域得到了广泛应用。比如，通过将金属和陶瓷相组合制作而成的功能梯度材料，一方为陶瓷另一方为韧性较好的金属，中间部位的结构和成分连续递变，其耐热性能、力学强度和热导率呈倾斜(梯度)分布，在高温环境或材料两侧温差较大的环境中，能够同时利用金属的高热导率、朝性和延展性以及陶瓷的高硬度、耐磨、耐腐蚀和耐高温的特点，消除热传导和热膨胀引起的应变，从而克服界面问题，起到热应力缓和、耐热、耐热冲击和耐热疲劳的作用。金属-陶瓷功能梯度材料结构独特、性能优异，已成为近年来国内外研究热点。

目前制备金属-陶瓷功能梯度材料方法主要有：电沉积法、离心铸造法、粉末冶金法、直接填充法、离心积层法、气相沉积法、激光熔覆法、自蔓延高温燃烧合成法(SHS法)和无压浸渗法等。电沉积利用直流电的作用，在液相中进行传质和沉积，是一种低温下制备功能梯度材料的方法。它的沉积速度比气相沉积法高，而且工艺和设备都较简单，对所镀材料的物理和力学性能破坏较小，所用基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或玻璃。此法可以在固体基体材料的表面获得金属、合金或陶瓷的沉积层，以改变固体材料的表面特性，提高材料表面的耐磨损性、耐腐蚀性，或使材料表面具有特殊的电磁功能、光学功能、热物理性能等。在此基础上。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备Cu-纳米TiC/SiO₂梯度层的方法，这种用于制备Cu-纳米TiC/SiO₂梯度层的方法用于镀件表面强化与修复，延长镀件使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于制备Cu-纳米TiC/SiO₂梯度层的方法：利用真空场、超声波场、电场、磁场多场作用复合电沉积方法在镀件表面制备Cu-纳米TiC/SiO₂梯度层，包括如下步骤：

一、配置镀液：

镀液组成为：

氰化亚铜（CuCN） 30~50 g/l

氰化钠（NaCN） 7~20 g/l

酒石酸（C₄H₆O₆） 40~60 g/l

酒石酸钠（C₄H₄Na₂O₆） 30~60 g/l