[发明专利]一种Ni-P-(sol)Al2

说明书

本发明专利公开了一种制备Ni‑P‑(sol)Al₂O₃纳米复合沉积层的脉冲辅助化学沉积方法，该方法采用Ni‑P化学镀液与粒径为50nm的Al₂O₃溶胶，并通过在化学沉积中引入脉冲电流将纳米氧化铝颗粒与镍磷共沉积在基体表面。本发明方法的优点在于大幅提高了化学镀液的沉积速率，同时，可制备出均匀致密的纳米复合沉积层组织，从而提高沉积层的硬度、耐磨性能与韧性。

技术领域

本发明涉及纳米涂层技术领域，具体涉及一种Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合涂层的制备方法，使纳米复合涂层组织更为均匀致密且耐磨性能与韧性好。

背景技术

随着我国工业的快速发展，对零部件的各方面性能要求也越来越高。其中，纳米复合涂层技术在零部件的表面防护与修复上有着巨大的发展前景，这是一种将具备不同性能的纳米颗粒掺入涂层内部的方法，从而制备出各种性能优异的复合涂层。其中纳米氧化铝属于高硬度颗粒，具有许多独特的性能，如：高的化学稳定性、耐磨性能好与成本低廉等。因而将微量的纳米氧化铝掺入Ni-P沉积层中可大幅提高沉积层的硬度、耐腐蚀性能与耐磨损性能。

目前，制备纳米复合涂层的方法有化学沉积法、电沉积法和电弧喷涂法等。但这些方法均存在一定的缺点，如：化学沉积法的沉积速率较慢；电化学沉积法的沉积层表面形貌与性能较差；电弧喷涂法的沉积层抗裂性能较差易产生裂纹。另外，在浸镀法中采用纳米颗粒粉末易产生团聚效应，导致沉积层缺陷增多，不能充分发挥复合纳米颗粒的弥散强化性能。因此对于纳米颗粒在镀液中的分散也是影响沉积层质量的重要因素。

因此，如何提供一种沉积速率快，可以增强沉积层硬度以及耐磨性能的Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合涂层的制备方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中所存在的不足，提供一种一种Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合涂层的制备方法，该方法操作简单、安全、成本低且沉积速率快。该方法采用施加脉冲电流在传统化学沉积法中，并通过对镀液成分、电流密度与占空比等参数进行优化，从而得到表面形貌致密均匀与性能好的Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合涂层。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Ni-P-(sol)Al₂O₃纳米复合涂层的制备方法。包括以下步骤：

(1)基体前处理：

基体依次经抛光、去离子水水洗、除油、去离子水水洗、除锈、去离子水水洗和活化后得活化基体；

(2)配置Ni-P-(sol)Al₂O₃镀液：

所述Ni-P-(sol)Al₂O₃镀液中包括以下组分：硫酸镍(Ni₂SO₄·6H₂O)30g/L，次亚磷酸钠(NaH₂PO₂)25g/L，无水乙酸钠(CH₃COONa)20g/L，柠檬酸钠(C₆H₅Na₃O₇)18g/L，硫脲(CH₄N₂S)0.1-1.0mg/L，碘化钾(KI)1-3mg/L，丁二酸(C₄H₆O₄)18g/L，十二烷基硫酸钠(C₁₂H₂₅SO₄Na)0.01-0.04g/L，浓度为15％且粒径为50nm的纳米氧化铝溶胶10-20mL/L；