[发明专利]一种金属合金层叠体制造方法

说明书

本发明涉及一种金属合金层叠体制造方法，属于材料涂层领域。提供一种金属合金层叠体制造方法，包括：通过电沉积制备第一层叠体子单元，所述第一层叠体子单元电极电位较正，形成于基体或电极电势较负子单元之上；通过电沉积制备第二层叠体子单元，所述第二层叠体子单元电极电位较负，形成于电极电势较正子单元之上。第一和第二层叠体子单元之间具有明显电极电位差异，厚度为纳米量级，层叠体提升了抗磨损和抗腐蚀性能，简化工艺流程，提升生产效率。

技术领域

本发明属于材料涂层技术领域，涉及一种金属合金层叠体制造方法。

背景技术

近年来，随着材料制造水平和加工水平的提升，各种材料开始在更为恶劣的环境中服役，或者说对于传统服役环境的材料性能要求更为严格和苛刻，比方说高压高盐的深海环境、高温变高负荷的航空环境、以及高温高辐射的核工业环境等。在这些环境中服役的材料，不可避免的会因为上述各种环境条件，带来材料的劣化和失效，而这其中最主要的失效形式，就是材料的磨损和腐蚀。

目前，采取的预防材料磨损腐蚀失效的手段之一是采用电沉积耐磨防腐涂层来对基体材料进行保护从而延长其服役寿命。例如，电沉积六价铬用于冶金结晶器、电沉积镉用于航空器以及电沉积锌镍合金用于汽车零部件。然而，六价铬、金属镉具有污染性和毒害性；电沉积锌镍相对环保，但现有工艺下耐磨性能不佳，综合性能有待进一步提升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金属合金层叠体制造方法，改善现有预防材料磨损腐蚀失效的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金属合金层叠体制造方法，包括：

通过电沉积制备第一层叠体子单元，所述第一层叠体子单元电极电位较正，形成于基体或电极电势较负子单元之上；

通过电沉积制备第二层叠体子单元，所述第二层叠体子单元电极电位较负，形成于电极电势较正子单元之上。

可选的，电沉积所用电介质溶液中不同金属离子拥有显著的电极电位差。

可选的，电沉积所用电介质溶液中陶瓷颗粒的体积分数为0～25％。

可选的，所述陶瓷颗粒至少包括以下之一：氧化物、碳化物、氮化物。

可选的，通过电沉积制备的步骤包括：输出周期性的变化电流，电沉积制备过程中的电流密度控制在0.5～15A/dm²。

可选的，通过电沉积制备第二层叠体子单元，并将所述第二层叠体子单元至于所述第一层叠体子单元之上，形成金属合金层叠体单元的步骤之后，还包括：

对所述金属合金层叠体进行封闭和钝化处理。

可选的，通过电沉积制备的步骤还包括：控制溶液顺逆旋转周期时长和强度的搅拌装置，变向周期为40～100秒。

可选的，所述层叠体的构成材料包含Ni、Cu、Co、P、Cr、Fe或者Zn中的两种或以上。

可选的，通过电沉积制备第二叠体子单元，并将所述第二叠体子单元至于所述第一叠体子单元之上，形成金属合金层叠体单元的步骤之后，还包括：

自下而上堆叠，形成多个金属合金层叠体单元。

可选的，金属合金层叠体单元的数量为3～100个。

本发明的有益效果在于：

通过电沉积制备出相邻子单元之间具有明显电极电位差异的金属层叠体，提升了抗磨损和抗腐蚀性能，简化了工艺流程，提升了生产效率。