[发明专利]一种用于不锈钢抗辐射防护的Al2

权利要求书

1.一种用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)基材预处理：选用不锈钢作为阴极基材，镍片作为阳极基材，镍片的大小与不锈钢阴极基材的大小相当，并对阴极和阳极基材表面进行打磨、倒角，然后再经除油、活化、热处理；所述不锈钢选用316L不锈钢，并切割成15×10×2mm的薄片；所述基材热处理的操作是将活化后的基材放入马弗炉中进行热处理，热处理温度为800℃，时间为6h；

(2)纳米复合电镀Ni(Al/NiO)过渡层：将步骤(1)处理后的阴极基材和阳极基材平行放置在装有电镀液的纳米复合电镀槽中，并在搅拌中进行纳米复合脉冲电镀，制备Ni(Al/NiO)过渡层；所需的电镀液每1L中含有以下组分：水合硫酸镍240g、水合氯化镍40g、硼酸30g、十二烷基硫酸钠0.2g、硫脲0.02g、氧化镍粉15g，铝粉20g，其余为去离子水，调节电镀液pH至3；脉冲电镀条件为：平均电流密度为3～3.5A/dm²，电镀时的温度为45℃，频率为50Hz，总占空比为100％，其中正向占空比70％，反向占空比20％，电镀时间为900s；

(3)电镀外层镍：将步骤(2)处理后的阴极基材和阳极基材放入装有镀液的光亮镀镍槽中进行搅拌镀镍，所需的镀液每1L中含有以下组分：水合硫酸镍240g、水合氯化镍40g、硼酸30g、十二烷基硫酸钠0.3g、糖精钠1g，其余为去离子水，调节镀液pH至4.5；电镀条件：平均电流密度为5A/dm²，电镀时的温度为45℃，频率为50Hz，总占空比为70％～100％，其中正向占空比为70％，反向占空比0％，电镀时间为900s；

4)热处理：将步骤(3)处理后的阴极基材和阳极基材放置到充满惰性气体保护的容器内进行热处理，热处理的温度为600～700℃，时间为12h，使基材中的Al与过渡层中的NiO反应，进而表面原位生长出Al₂O₃扩散障，即得到用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层。

2.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述打磨和倒角分别采用600目和1000目砂纸对基材表面进行处理。

3.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述除油的操作是将基材放入丙酮溶液中并在超声波清洗器中超声3～5分钟，超声清洗的温度为室温。

4.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述活化处理是采用质量浓度为30％的硝酸作为活化液，活化温度为65℃，活化时长1h。

5.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述纳米复合电镀中采用的搅拌方式是磁力搅拌方式，转速为700rpm。

6.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述电镀液在加入粉体后经磁力搅拌3h，超声分散1h，以获得分散较为均匀的纳米粉体电镀液。

7.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述氧化镍粉的粒径为50nm，铝粉的粒径为100nm。

8.根据权利要求1所述用于不锈钢抗辐射防护的Al₂O₃复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述惰性气体为高纯氩气，容器为石英管。