[发明专利]一种在FeCrNi合金表面制备氮掺杂MnCr2

权利要求书

1.一种在FeCrNi合金表面制备氮掺杂MnCr₂O₄涂层的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）将硫酸锰、氯化铬、硫酸铵、柠檬酸铵、十二烷基硫酸钠、草酸钠和甲酸溶于蒸馏水中配置成镀液；镀液中各组分的浓度为：硫酸锰100-300 g/L、氯化铬100-300 g/L、硫酸铵50-150 g/L、柠檬酸铵20-40 g/L、十二烷基硫酸钠0.5-2.0 g/L、草酸钠20-40 g/L、甲酸10-50 g/L；

（2）采用FeCrNi合金作为基材，在镀液中，铂电极作为阳极，FeCrNi合金作为阴极，在FeCrNi合金上脉冲电镀沉积形成金属镀层；

（3）采用同步氧化氮化法对含有金属镀层的FeCrNi合金进行同步氧化氮化，即在FeCrNi合金表面制备得到氮掺杂MnCr₂O₄涂层；

步骤（2）中脉冲电镀沉积工艺为：调节镀液的pH值为3.0-5.0，镀液温度为20-40 ℃，平均电流密度20-100 mA/cm²，占空比0.1-0.8，脉冲频率10-1000 Hz；在电镀过程中采用电磁搅拌镀液，搅拌速度50-150 rev/min，通电时间10-60 min；脉冲电镀沉积过程具体为：先在平均电流密度20-50 mA/cm²，占空比0.1-0.4，脉冲频率为10-200 Hz通电1-3 min后，再在平均电流密度60-100 mA/cm²，占空比0.5-0.8，脉冲频率为600-1000 Hz通电1-3 min，然后再重复上述两步骤5-25 次，从而完成脉冲电镀沉积。

2.根据权利要求1所述的一种在FeCrNi合金表面制备氮掺杂MnCr₂O₄涂层的方法，其特征在于，采用稀硫酸和稀氢氧化钠溶液调节镀液的pH值。

3.根据权利要求1所述的一种在FeCrNi合金表面制备氮掺杂MnCr₂O₄涂层的方法，其特征在于，步骤（3）中同步氧化氮化工艺为：将含有金属镀层的FeCrNi合金放入管式炉中，抽真空排除炉内空气，然后以流量30-100 mL/min通入氮气；控制恒温水槽温度为20-40℃；通入氮气半小时后，通入氮气和氨气的混合气体，以100 ℃/h的升温速率对管式炉升温至800-1000 ℃，保温2-5 h，然后停止加热随炉冷却至室温，FeCrNi合金表面的金属镀层即被同步氧化氮化为氮掺杂MnCr₂O₄涂层。

4.根据权利要求3所述的一种在FeCrNi合金表面制备氮掺杂MnCr₂O₄涂层的方法，其特征在于，混合气体中氨气所占体积百分比为10%-90%。