納晶和非晶金屬及合金作為涂層的實施方法
【專利摘要】本發(fā)明提供以工業(yè)過程使用納晶或非晶金屬或合金作為涂層的方法。詳述了三種具體方法。其中一個優(yōu)選實施例提供一種使用納晶或非晶金屬或合金對多部件進行大規(guī)模電沉積的方法以及籍此生產(chǎn)的部件；另一優(yōu)選實施例提供一種在連續(xù)電沉積工藝中涂布納晶或非晶涂層的方法以及用籍此生產(chǎn)的產(chǎn)品；本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供一種再制和/或重建部件的方法以及籍此生產(chǎn)的部件。
【專利說明】納晶和非晶金屬及合金作為涂層的實施方法
聯(lián)邦政府贊助的研究【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及納晶或非晶金屬或合金用作涂層材料的實用實施方法。更詳細地說，本發(fā)明提出將納晶或非晶金屬或合金應(yīng)用到大規(guī)模電沉積操作、連續(xù)電沉積操作和部件的重建和再制(rework/rebuild)中的方法。
技術(shù)背景
[0002]諸如大規(guī)模電沉積生產(chǎn)、滾鍍(barrel plating)、連續(xù)電沉積和再加工/重建等工業(yè)應(yīng)用，都需要具有特殊性能的涂層材料。在這些可提供經(jīng)濟效益或改進產(chǎn)品性能的應(yīng)用領(lǐng)域中，對于新型和改良的涂層材料，有著持續(xù)的需求。
[0003]大規(guī)模電沉積:
[0004]諸如滾鍍這樣的大規(guī)模電沉積涂層工藝，對于同時要對許多部件進行涂層的情況來說，經(jīng)濟上和實用上都是可取的。然而，涂層特性的欠缺，給這些大規(guī)模電沉積涂層工藝，帶來了極大的難題。
[0005]諸如滾鍍這樣的大規(guī)模電沉積工藝，一般包括超過兩件要同時電沉積的部件，并且這些部件，在所述工藝的至少一部分中，會處在彼此電接觸狀態(tài)。在所述電接點，上述部件還會經(jīng)受到接觸機械載荷和/或摩擦載荷。在該工藝中，如若部件經(jīng)受到攪拌，該載荷還會增加。
[0006]在大規(guī)模電沉積工藝的設(shè)計中，重要的問題是沉積層的特性和性能。一般來說，由于部件改變它們的相對位置，并引起部件表面上的滑動接觸點或局部碰撞，不牢固的或粘結(jié)差的涂層會被攪拌過程損壞。同樣，軟性和延展性的涂層，或硬度低、耐磨損、壓痕或摩擦滑動損傷低的涂層，在上述過程中，會造成缺陷，諸如裂縫、刮痕或脫層等情況。因此，很重要的一點是，電沉積涂層希望具有在處理過程中抗損傷的性質(zhì)，而且該過程特性可被控制，以避免損傷。
`[0007]對大規(guī)模電沉積工藝的效率和效力很重要的另一涂層特性，是其導(dǎo)電性。因為每一部件與電源電接，一般都是通過部件與部件之間，或部件與連接電源的電導(dǎo)件之間的接觸而實現(xiàn)的，電流需要通過部件的表面。當(dāng)沉積過程進行，部件被涂層的時候，電流需要通過涂層材料自身。如果涂層導(dǎo)電性差，電流的流動受阻，便會降低沉積效率。由于這個原因，一般來說，導(dǎo)電性比較好的涂層，更適合于諸如滾鍍這樣的大規(guī)模電沉積工藝。
[0008]一個跟電沉積層導(dǎo)電性有關(guān)的例子，與六價鉻沉積物相關(guān)。由六價浴沉積生產(chǎn)的鉻涂層，因該涂層的硬度高、耐磨損和耐腐蝕性能好，所以在許多方面都是令人滿意的。然而，六價鉻涂層的導(dǎo)電性比許多金屬都低，會降低諸如滾鍍這樣的大規(guī)模電沉積過程的效率。這就導(dǎo)致了該操作在經(jīng)濟上難以維持。
[0009]人們早就期待有新的電沉積涂層問世，它兼具一套新特性，而且是用以上技術(shù)大規(guī)模地生產(chǎn)出來的。例如，人們期待使用具有高導(dǎo)電率的高強度、強粘附力、耐磨損的納晶或非晶的涂層，既改進涂層的質(zhì)量，又提高涂層產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高該過程的效率。另外所期待的特性包括:更高的硬度、韌性、耐磨性、電性、磁性、腐蝕特性、基底保護、環(huán)境影響改善、工人安全性提高、成本降低等等。
[0010]連續(xù)電沉積: [0011]連續(xù)電沉積工藝，對于將涂層施加到條形材料上，在經(jīng)濟性和實用性上都是很可取的。人們早就期待使用連續(xù)電沉積施用涂層，創(chuàng)造性質(zhì)更令人滿意的最終產(chǎn)品。例如，更高的硬度、強度、韌性、耐磨性、電性、磁性、腐蝕特性、基底保護、環(huán)境影響改善、工人安全性提聞、成本降低等等。
[0012]再制/重建:
[0013]再制/重建工藝，對于修正產(chǎn)品缺陷來說，在經(jīng)濟性和實用性上都是很可取的。再制/重建工藝中的一個關(guān)鍵步驟，是應(yīng)用適當(dāng)?shù)耐繉硬牧?。一種用于該涂層工藝的常見材料，是硬電沉積鉻，也稱為“硬鉻(hard chromium)”或“硬鉻(hard chrome)”。再制/重建，對于以硬鉻作為涂層的電沉積材料的鍍鉻設(shè)施，是常用方式。在加工工序之前，所述鉻涂層厚度常常是厚達375 μ m或超過375 μ m。K.0.Legg在其題為“Overview of Chromiumand Cadmium Alternative Technologies，， (in Surface Modification TechnologiesXV, edited by T.S.Sudarshan and M.Jeandin,ASM International, Materials ParkOH, 2002)的論文中說到，制和重建操作是硬鉻電鍍的最主要的單一用途之一。上述論文，通過引用完全并入本文。硬鉻涂料用于再制/重建操作的一個缺點，是在該涂層過程中所使用化學(xué)品的毒性和致癌性。這些缺點，對環(huán)境和對工人安全都有嚴重影響。
[0014]其他的涂層技術(shù)，也可以應(yīng)用到再制操作中，包括但不限于金屬電沉積技術(shù)、無電沉積涂層技術(shù)、等離子與熱噴涂技術(shù)、物理氣相沉積涂層技術(shù)等。這些涂層技術(shù)，一般都比硬鉻涂層更昂貴，但可減輕與硬鉻相關(guān)的對環(huán)境的負面影響。對用于再制/重建操作的涂層的主要要求是，可沉積到足夠的厚度，具有所希望的表面特性(即:耐腐蝕、耐磨損、耐侵蝕、耐用、耐疲勞等)，易于粘附到基底部件之基材上，并且可以用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行機加工，以呈現(xiàn)正確的幾何形狀。
[0015]一些其他的因素，可能影響對用于再制/重建操作的涂層技術(shù)的選擇。例如，部件的幾何形狀可能排除一些涂層技術(shù)。等離子噴涂一般不適用于孔或其他凹陷幾何體的內(nèi)徑的涂層，所以不能用作再制/重建工藝，除非該部件材料的區(qū)域可通過視線(line-of-sight)連接到噴嘴。硬鉻鍍層過程，也經(jīng)常被說成是“低均鍍能力”過程，其意思是說，該過程優(yōu)先將鉻沉積在靠近視線且附近有電鍍陽極的部件的部分。許多陽極部件常常并行使用，以改善部件“視線”的密度，并提供均勻的涂層，但是，凹槽、內(nèi)表面和凹陷幾何體的涂層，常常是不均勻的。因此，在復(fù)雜表面上進行再制/重新操作，一般要比在簡單幾何體上更具挑戰(zhàn)性。
[0016]因此，人們對用于再制/重建操作的涂層、涂層材料和涂層應(yīng)用工藝的的需求久已存在，并期待應(yīng)能提供以下性能:高強度和高硬度、高耐腐蝕、高耐用和高耐磨損、厚度至少200 μ m、改善的環(huán)境影響、改善的工人安全、改善的成本、對具有內(nèi)表面和非視線表面幾何體進行涂層的能力更強、基底材料對再制/重建涂層的兼容性或匹配性更好、改善的表面特性、承受后續(xù)機加工操作的能力、以及利用現(xiàn)有電沉積設(shè)備的能力。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明涉及以工業(yè)過程使用納晶或非晶金屬或合金做涂層的方法。一個優(yōu)選的實施例，提供一種以納晶或非晶金屬或合金，使用諸如滾鍍之類的大規(guī)模電沉積工藝，對許多部件進行涂層的方法以及籍此生產(chǎn)的部件。另一優(yōu)選的實施例，提供一種將納晶或非晶涂層應(yīng)用到連續(xù)電沉積工藝中的方法以及籍此生產(chǎn)的部件。本發(fā)明另一優(yōu)選的實施例，提供一種用于再制/重建部件的方法以及籍此生產(chǎn)的部件。
[0018]在下述詳細的說明中對本發(fā)明的這些和其他的特征進行討論，或使其清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1表示適合于在大規(guī)模工藝中對多部件同時涂層的大容量電沉積裝置的主視圖。
[0020]圖2表示適合于連續(xù)電沉積涂層的裝置的主視圖。
[0021]圖3表示需再制/重建的磨損部件的側(cè)視圖。
[0022]圖4表示已涂布涂層之后需再制/重建的部件的側(cè)視圖。
[0023]圖5表示在完成再制/重建之后部件的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0024]本文揭示了納晶和非晶金屬和合金作為涂層的的實施方法。具體地說，闡述了三種實施方法:大規(guī)模電沉積工藝中多部件同時涂層、連續(xù)電沉積涂層、使用涂層再制/重建部件。
[0025]納晶金屬，指的是晶粒的數(shù)均尺寸小于I微米的金屬體。晶粒的數(shù)均尺寸對每個顆粒都提供相等的統(tǒng)計權(quán)重。晶粒的數(shù)平均粒徑，是通過所有球等效顆粒直徑的總和除以等效體積的金屬體中的顆粒總數(shù)而計算出來的。非晶金屬，指的是沒有長程結(jié)晶序(long-range crystalline order)的金屬體，即雖是固體但是不是晶體的金屬體。包含非晶區(qū)以及晶體結(jié)構(gòu)區(qū)的金屬體也被包含在非晶金屬的定義中。
[0026]納晶和非晶金屬以及合金，通常都被認為是高級結(jié)構(gòu)材料，因為作為一種材料級另IJ，它們趨向顯示高強度、高耐磨性、高硬度和其他很可取的結(jié)構(gòu)和功能特性。許多技術(shù)可以用來制備納晶或非晶金屬或合金，包括某些自然產(chǎn)生涂層的技術(shù)。例如，電沉積工藝可以用于在導(dǎo)電表面合成納晶或非晶金屬或合金涂層。用電沉積工藝生成的涂層，可以采用多種技術(shù)做成納晶形式，包括添加晶粒細化劑、納晶形態(tài)合金的沉積、脈沖電流的使用、反向脈沖電流的使用。圍繞電沉積使用的最近的技術(shù)，可以對納晶金屬或合金中的顆粒大小進行精確控制，使之適合于調(diào)整涂層特性，以滿足特定用途的需要。
[0027]電沉積一般是在水流體中進行的，但也不局限于水體系。例如，電沉積浴可以包括融鹽、低溫溶劑、酒精浴等。任何形式的電沉積浴均可結(jié)合本發(fā)明使用。
[0028]電沉積包括電流因兩電極之間的電位差而在電沉積浴中的流動。一個電極通常就是待涂層的部件或零件。所述電沉積工藝，可以通過控制施加在兩個電極之間的電位差(電位差控制或電壓控制過程)，或通過控制允許流動的電流或電流密度(電流或電流密度控制)來控制。過程控制還可以涉及電壓、電位差、電流和/或電流密度的變化、脈動或振蕩?？刂频姆椒ㄒ部梢允窃趩我贿^程期間多項技術(shù)的結(jié)合。例如，受控電壓的脈沖，可以與受控電流或電流密度的脈沖交換。一般而言，在電沉積工藝中，電位存在于待電沉積部件之上，并且，施加電壓、電流或電流密度的變化，會引起部件上的電位變化。
[0029]上述任何控制方法，均可結(jié)合本發(fā)明使用。
[0030]納晶和非晶金屬或合金涂層是獨特的，并表現(xiàn)出很可取的性質(zhì)。這些材料和涂層在實際應(yīng)用中的實施，需要有用于工業(yè)應(yīng)用的相關(guān)生產(chǎn)方法。因此，需要有納晶或非晶金屬或合金涂層的新的應(yīng)用技術(shù)，尤其是通過電沉積來制備的應(yīng)用技術(shù)。
[0031]Detor和Schuh在美國專利申請11/032，680和11/147，146中提出了一種控制電沉積的納晶金屬或合金顆粒大小的具體方法，，所述專利申請通過引用完全并入本文。該方法包括精心控制合金沉積物的組成，轉(zhuǎn)而允許控制納晶的顆粒大小。例如，在N1-W、N1-P和許多其他的電鍍合金中，在顆粒大小和組成之間，存在著一種簡單的關(guān)系。在此情況下，較高的W或P的含量，與較細的納晶顆粒大小相關(guān)。因此，W或P水平的控制，允許將顆粒大小調(diào)配成處于納晶范圍內(nèi)。在這些例子中，充分高的W或P的水平，能導(dǎo)致非晶結(jié)構(gòu)。Detor和Schuh的方法是調(diào)控控制電沉積工藝以控制所述組成，并因此控制納晶或非晶沉積物中的顆粒大小。
[0032]上述Detor和Schuh的方法的具體應(yīng)用，是建立在所述過程期間的反向脈沖電流基礎(chǔ)之上的。利用電流的反向脈沖，可以控制涂層的組成，從而可控制顆粒大小。利用這種反向脈沖技術(shù)，可以生產(chǎn)出的顆粒大小可調(diào)節(jié)、并且裂縫或空隙之類的宏觀缺陷減少的涂層。
[0033]這種反向脈沖技術(shù)涉及在電沉積工藝中引入帶有正極電流部分和負極電流部分兩者的雙極波電流。使用這種技術(shù)，提供在相對短的時間內(nèi)調(diào)整所述沉積物組成及其顆粒大小或其兩者的能力，而無需改變電沉積浴的組成或溫度。此外，該技術(shù)可生產(chǎn)出高質(zhì)量的均質(zhì)沉積物，比常規(guī)方法得到的空隙和裂縫程度較輕。該技術(shù)還可以對沉積物中納晶的晶體大小和/或組成進行分級(grading)和分層(layering)。并且,該技術(shù)經(jīng)濟實用，可放大至工業(yè)規(guī)模，而且還很粗放。`
[0034]使用電沉積法，可以生產(chǎn)出具有納晶或非晶結(jié)構(gòu)的各種各樣的金屬和合金。例如，可以電沉積N1-W合金?？梢杂酶鞣N元素組成，通過電沉積工藝生產(chǎn)出具有在納晶范圍內(nèi)的各種平均顆粒大小的納晶或非晶金屬和合金，也可以生產(chǎn)出非晶金屬形式。此外，許多Ni基合金，包括N1-W、N1-Mo, N1-P, N1-B, N1-Fe, N1-Co, N1-S和其他合金，都能以納晶或非晶形式電沉積出來。在此報告的本發(fā)明，特別適合于這些呈納晶或非晶形態(tài)的電沉積金屬和合金，也適合其他形態(tài)。諸如Co-Mo、Co-W、Co-P以及其他合金的Co基合金也可以，鐵、銅、錫、鎘和鋅基體系也可以。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認識到很多其他的、能以納晶或非晶形態(tài)電沉積出來的商業(yè)化的和試驗性的金屬或合金。本發(fā)明可以用于任何所述現(xiàn)有的金屬或合金，或用于將來可能開發(fā)的新體系。
[0035]本發(fā)明還適用于納晶或非晶金屬或合金與附加相結(jié)合的復(fù)合體系。例如，金屬、陶瓷、金屬間化合物或其他材料的硬顆粒，都可能成為納晶或非晶金屬或合金的一部分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可認識到其他潛在的可以合為一體的相，諸如石墨或MoS2等固體潤滑劑微粒。納晶相和非晶相也可共存于單一電沉積層，其表現(xiàn)為另一復(fù)合結(jié)構(gòu)，該復(fù)合結(jié)構(gòu)是可以用于本發(fā)明的一種簡單變化。
[0036]納晶和非晶金屬以及合金也能按其組成和結(jié)構(gòu)顯示出各種特性。在這點上重要的是，一種容許對顆粒大小進行調(diào)配的方法，使得可以在一定程度上控制涂層特性，既符合最終涂層的功能性，又可滿足象滾鍍這樣的大規(guī)模生產(chǎn)過程的最優(yōu)化。例如，高導(dǎo)電性是滾鍍或其他大規(guī)模電沉積工藝中所希望的，而且通過調(diào)整納晶沉積物的顆粒大小，電導(dǎo)率可以提高到高效率的大規(guī)模生產(chǎn)所能接受的水平。
[0037]—種生產(chǎn)納晶或非晶金屬或合金，控制和調(diào)配涂層內(nèi)的顆粒大小的具體方法，就是上述由Detor和Schuh所概述的方法。在此方法中，對涂層的組成進行調(diào)配，以控制納晶沉積物的顆粒大小。這可通過多種技術(shù)來實現(xiàn)，例如，采用可調(diào)節(jié)沉積物的組成和顆粒大小的周期反向脈沖技術(shù)。
[0038]因為利用上述技術(shù)，電沉積工藝可以調(diào)節(jié)成生產(chǎn)納晶或非晶金屬或合金涂層，因此有些潛在的、將從這種涂層材料改善的性能中獲益的工業(yè)應(yīng)用。
[0039]大規(guī)模電沉積:
[0040]在此揭示的發(fā)明是，通過大規(guī)模電沉積工藝，使用納晶或非晶金屬或合金涂層同時對多部件進行涂層的方法。一項相關(guān)的發(fā)明是，通過大規(guī)模電沉積工藝包覆了納晶或非晶金屬或合金的部件。
[0041]一種在電沉積或電鍍工業(yè)中有使用的工業(yè)涂層工藝，是對許多部件同時進行快速而低成本的涂層。圖1表示適合于大規(guī)模工藝中，對許多部件102同時進行涂層的大規(guī)模電沉積裝置100的主視圖。所述大規(guī)模電沉積裝置100，包括部件102、部件容器104、電沉積浴106、部件端子108，電源110、部件電導(dǎo)件112、對端子114、適當(dāng)?shù)膶﹄姌O116、對電導(dǎo)件118、電沉積浴容器120、油浴122、油浴容器124、熱控制器126、加熱器128、傳感器130、組成調(diào)節(jié)模塊132、攪拌裝置134、移動式攪拌器136、攪拌電機138、攪拌驅(qū)動單元140。
[0042]這種大規(guī)模電沉積操作，常常以所謂的滾鍍操作形式進行，其中，待涂層的許多部件102放置到部件容器104內(nèi)，該容器含有或被含在電沉積浴106內(nèi)。部件容器104內(nèi)的一些或所有部件102，與電沉積浴106接觸，部件102全都在所述容器內(nèi)彼此電接觸。部件102還通過部件電導(dǎo)件112電連接到電源110的部件端子108，部件電導(dǎo)件112與一個或多個部件102連接，但不需要跟所有部件102連接。
[0043]部件電導(dǎo)件112可以采用多種形式，而且一般來說，可以被認為是彼此電接觸的組裝件，其作用是將電流導(dǎo)至部件。部件的電導(dǎo)件112可以是諸如金屬電線之類的導(dǎo)線，或是彼此電接觸的一系列金屬線。部件電導(dǎo)件112，也可以是導(dǎo)電材料的導(dǎo)電桿或其他幾何體，或是許多這樣的幾何體的組裝件。在有些情況下，功能性的幾何體是部件電導(dǎo)件112的部分，諸如便于跟部件電接觸的機械夾子、夾具、螺絲、鉤或刷子。部件電導(dǎo)件112必須不是固定的，而是可因過程的攪拌而移動。例如，部件電導(dǎo)件112可以是旋轉(zhuǎn)部件容器104的一部分。
[0044]電流從電源110通過部件端子108，通過部件電導(dǎo)件112，流入與其相連的部件102，再經(jīng)由部件102之間的物理接觸，流到其他部件102。電源110的其他端子，是對電極端子114，且通過對電導(dǎo)件118被連接至的合適的對電極116。適當(dāng)?shù)膶﹄姌O116，存在于電沉積浴106內(nèi)，但不與待涂層的部件102接觸。
[0045]在該操作中當(dāng)電流被容許流動時，假若該操作的條件適合于電沉積，則電沉積浴106中的金屬離子，沉積或鍍在部件容器104內(nèi)的各種部件102上的浸沒在電沉積浴106中的部件102表面部分。這樣，所有部件都可以同時被涂層，因為它們都是包括許多部件102的單一電極“體系”的部分。
[0046]電沉積浴106包含在浴容器120之中。浴容器120坐于油浴122之中，油浴122包含在油浴容器124之中。熱控制器126電連接到延伸進入油浴122的加熱器128。油浴122的溫度，用于控制電沉積浴106的溫度。受熱控制器128控制的加熱器128，加熱油浴122。有許多可能的方法可用來控制和保持電沉積浴106在適當(dāng)?shù)臏囟取＜訜崞?28可以直接放在電沉積浴106內(nèi)，也可以使用周圍環(huán)境條件等。
[0047]傳感器130也延伸到電沉積浴106中。傳感器130包括溫度、組成、pH值和粘度的測量裝置。傳感器130可包含增加或減少的測量裝置。組成調(diào)節(jié)模塊132也延伸到電沉積浴106中。組成調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)傳感器130產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，將物料添加到電沉積浴里。傳感器130還提供供熱控制器126使用的數(shù)據(jù)。 [0048]攪拌對于電沉積浴106來說往往是很可取的。攪拌裝置134形成引起移動式攪拌器136運動的磁場，由此攪拌電沉積浴。有許多方法可用來攪拌電沉積浴106。攪拌器可以用機械動力源驅(qū)動，部件或其他器具裝置也可以移動等。泵也可以在電沉積浴106中引起沖擊性的流體流動，起到攪拌電沉積浴106的作用。
[0049]在涂層過程進行時，部件與部件102之間的接觸點使得在它們之間傳輸電流，但是也會屏蔽接觸點和它們直接鄰近處的區(qū)域而不被完全涂覆。因此，所述滾鍍操作，在涂層進行時一般需要攪動部件102，以連續(xù)地遷移部件間的接觸點。
[0050]攪拌馬達138，連接到與部件容器104連接的攪拌驅(qū)動單元140，并向其提供動力。攪拌驅(qū)動單元140的運動，引起部件容器104的運動，從而引起部件102的運動和攪拌。
[0051]攪拌可以用各種各樣的方法來實現(xiàn)，例如，通過振動部件容器104及其內(nèi)容物(包括部件102),通過轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)所述容器，以及如Technic翻鍍(Technic Tumbleplater)工藝使用的那樣移動其上放置部件的帶子等。由泵引起的電沉積浴106的沖擊性流體流動，也可以用于攪拌部件102。所述攪拌方法中，最常采用的是轉(zhuǎn)動容器。部件容器104不必是筒體，而可以是能盛放部件102的任何器具。
[0052]部件102和/或部件容器104的攪拌，提供各部件102之間電接觸點的再分配、以及某些部件102和連接于電源110的部件電導(dǎo)件112之間的接觸的再分配。攪拌有助于防止部件102靠近所述接觸處的涂層不均勻，還能防止涂層在部件102之間其接觸點處形成永久結(jié)合。攪拌可以連續(xù)不斷地進行，也可以間歇攪拌。
[0053]攪拌可對電沉積涂層過程有很多其它好處。攪拌可導(dǎo)致不想要的氣泡(例如氫氣泡)自涂層表面逸脫。攪拌還可用于使某些部件循環(huán)出入電沉積浴106。攪拌還可以通過攪拌進行平整和提高表面光潔度來影響涂層產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0054]大規(guī)模電沉積工藝，例如滾鍍，可規(guī)模式或連續(xù)式實施。在連續(xù)操作中，引入一些按規(guī)定速度導(dǎo)入和移出部件102的裝置。
[0055]在大規(guī)模電沉積工藝中的某些或全部部件102，通過將涂料或膠帶施加到部件102表面的不希望有涂層的部分上，可被部分或完全遮蓋。因此，雖然各部件102整體都被暴露在沉積流體中，但被所述表面被遮蓋部分將不會電沉積上。在利用攪拌操作以遷移部件102之間的電接觸的體系中，與被部件102的遮蓋部分的接觸不會導(dǎo)電。在此情況下，有些部件102可能在工藝過程有一段時間或幾段時間里脫離電接。一般來說，攪拌應(yīng)該足以使得這些時間段可以忽略，或足以確保全部部件102所經(jīng)歷的這種時間段的總量相同。[0056]在大規(guī)模電沉積工藝的設(shè)計中，重要的是攪拌過程別太劇烈。劇烈的攪拌可能對被涂層的可能是小的和精密的部件102產(chǎn)生機械損傷。
[0057]大規(guī)模電沉積層法，例如滾鍍法和Technic翻鍍法ι可適應(yīng)于利用多種技術(shù)來生成納晶和非晶電沉積物。這可供使用納晶或非晶涂層的、部件的大規(guī)模涂層所用。納晶和非晶金屬和合金，具有對大規(guī)模電沉積或滾鍍來說很重要的、許多很可取的特性。一般來說，它們都很牢固、抗接觸損傷、耐磨損和耐磨耗；這些特性對于避免涂層和部件在大規(guī)模電沉積工藝中的損傷是很可取的。此外，納晶或非晶金屬或合金的導(dǎo)電性高，便于電流通過部件與部件102之間的接觸點、以及部件102與連接于電源110的部件電導(dǎo)件112之間的接觸。
[0058]本發(fā)明優(yōu)選的實施例是，利用象滾鍍或Technic翻鍍工藝這樣的大規(guī)模生產(chǎn)工藝，使用Detor和Schuh的電沉積納晶或非晶金屬合金或作為涂層方法，以及通過控制被沉積合金的組成形成需要的納晶顆粒大小。本發(fā)明的另一實施例，是使用Detor和Schuh的方法，其中沉積物的組成是通過在電沉積期間使用設(shè)計好的周期反向脈沖工藝來控制的，以控制顆粒大小。通過控制和調(diào)節(jié)顆粒大小，可以獲得涂層中需要的材料性質(zhì)。
[0059]連續(xù)電沉積:
[0060]在此揭示的本發(fā)明包括，沉積納晶或非晶金屬或合金涂層的連續(xù)電沉積工藝。相關(guān)的發(fā)明是，在連續(xù)工藝中由納晶或非晶金屬或合金涂層的產(chǎn)品。
[0061]基于連續(xù)電沉積 的大規(guī)模電沉積工藝在工業(yè)生產(chǎn)也有使用。圖2表示適合于大規(guī)模工藝連續(xù)對條形部件202涂層的連續(xù)電沉積裝置200的主視圖。連續(xù)電沉積裝置200包括:條形部件202、部件涂層203、電沉積浴206、部件端子208、電源210，部件電導(dǎo)件212、對端子214、適當(dāng)?shù)膶﹄姌O216、對電導(dǎo)件218、電沉積浴容器220、油浴222、油浴容器224、熱控制器226、加熱器228、傳感器230、組成調(diào)節(jié)模塊232、攪拌裝置234、移動攪拌器236。
[0062]如果條形部件202的連續(xù)進給是穿過電沉積浴206的，而且條形部件202是按常規(guī)沉積工藝做成電極，則在象金屬條這樣的條形部件202上進行連續(xù)沉積涂層就可以實現(xiàn)。與部件浸潰在電沉積浴中的常規(guī)電沉積工藝不一樣，連續(xù)沉積工藝是讓條形部件202穿過電沉積浴206，籍此使條形部件202的開始部分，先于條形部件202的鄰接部分進入電沉積浴206，而且讓條形部件202的開始部分，先于條形部件202的鄰接部分退出電沉積浴206。當(dāng)條形部件202通過電沉積浴206的時候，部件涂層203就被涂布上。
[0063]待涂層的條形部件202，進入電沉積浴206，它容納著或被容納在電沉積浴206中。條形部件202的部分與電沉積浴206接觸。條形部件202還通過部件電導(dǎo)件212電連接到電源210的部件端子208，部件電導(dǎo)件212與條形部件202相接觸。部件電導(dǎo)件212包括任何用于連接條形部件202的連接件，例如，金屬線、桿、彈簧夾、螺絲、夾具等。
[0064]電流從電源210，通過部件端子208，再通過部件電導(dǎo)件212，進入條形部件202。電源210的另一端子是對端子214，它通過對電導(dǎo)件218連接到適當(dāng)?shù)膶﹄姌O216。適當(dāng)?shù)膶﹄姌O216，存在于電沉積浴206中，但不與條形部件202接觸。
[0065]在該操作中當(dāng)電流允許通過的時候，假若該操作的條件適合于電沉積，則在電沉積浴206中的金屬離子，就會沉積或鍍到浸潰于電沉積浴206中的條形部件202的部分上。
[0066]電沉積浴206容納于電沉積浴容器220之中。電沉積浴容器220坐于油浴222中，油浴222容納在油浴容器224中。熱控制器226電連接到延伸于油浴222中的加熱器228。油浴222的溫度，用于控制電沉積浴206的溫度。受控于熱控制器228的加熱器228，加熱油浴222。有許多可能的方法來控制和保持電沉積浴206處于適當(dāng)?shù)臏囟?。加熱?28可直接置于電沉積浴206中，周圍環(huán)境條件也可使用等。
[0067]傳感器230也延伸到電沉積浴206中。傳感器230包括著溫度、組成、pH值和粘度測量裝置。傳感器230可包括增添或減少的測量裝置。組成調(diào)節(jié)模塊232也延伸到電沉積浴206中。組成調(diào)節(jié)模塊根據(jù)傳感器230生成的數(shù)據(jù)，添加物料到電沉積浴里。傳感器230還提供供用于控制溫度的熱控制器226所用的數(shù)據(jù)。
[0068]攪拌對于電沉積浴206來說往往是可取的。攪拌裝置234形成引起移動攪拌器236運動的磁場，籍此攪拌電沉積浴?？捎糜跀嚢桦姵练e浴206的方法很多。攪拌器可以用機械動力源驅(qū)動，部件102或其他裝置可以被移動等。泵也可以在電沉積浴206中引起沖擊性的流體流動，以實現(xiàn)攪拌。
[0069]在連續(xù)過程中，待涂層的條形部件202，可以穿過靜止的電沉積浴206，或電沉積浴206可沿其長度方向輸送。電沉積浴206不必容納在電沉積浴容器220里，例如，可以使用一種可使浴流體循環(huán)或不循環(huán)的移動噴浴(traveling sprayed bath)。電沉積浴206和條形部件202都可以運動，假若電沉積浴206和條形部件202彼此存在凈相對運動。撓性條形部件202，也可以偏向或彎曲以進入電沉積浴206，而不是徑直穿過電沉積浴206。
[0070]此外，條形部件202相對于電沉積浴的相對運動，不必是不中斷的、平滑的、或完全連續(xù)的。例如，條形部件202的周期性的離散前進，例如，組成具有平均進給速度的連續(xù)過程，該平均進給速度是由每次前進長度的總和除以每次前進之后停留時間的總和與每次前進所需時間的總和所得到的。此外，條形部件202在電沉積浴206中做反向相對運動的周期，有可能影響該過程的平均進給速度，但是不限制本發(fā)明的普遍性。
[0071]條形部件202，可按連續(xù)方式從一根轉(zhuǎn)軸進給到另一轉(zhuǎn)軸，或者是更大規(guī)模生產(chǎn)操作的部分。另外，在這樣的操作中條形部件202的幾何形狀是任意的。條形部件202，諸如線、桿、工字鋼、薄板、沖孔薄板或條材、擠壓型材乃至更復(fù)雜的幾何體，都可以以大規(guī)模通過連續(xù)過程進行涂層。
[0072]可對條形部件202幾何體的部分或全部進行涂層。通過遮蓋或其他手段，阻止電流流向幾何體的某些部分，就可能進行選擇性涂層，例如，板或條的一側(cè)、矩形梁的一邊、或縱向槽、或復(fù)雜幾何體上的凸起結(jié)構(gòu)。
[0073]在上述連續(xù)過程中，涂層材料按最終涂層產(chǎn)品中所希望的特性來選取。一些希望得到的特性可以是高硬度、高強度、延展性、耐磨損、電性、磁性、腐蝕特性、基底保護和許多其他特性。
[0074]連續(xù)電鍍操作也可以適合于允許納晶或非晶金屬或合金沉積的一些組合技術(shù)。連續(xù)操作包括:連續(xù)進給條形部件202或金屬薄板的涂層，上述條形部件202或金屬薄板，按常規(guī)沉積工藝被做成電極。這樣的條形部件202，可按連續(xù)方式以從一根轉(zhuǎn)軸進給到另一根轉(zhuǎn)軸，也可以具有或不具有進給轉(zhuǎn)軸的大規(guī)模生產(chǎn)操作的部分。另外，在這樣的操作中條形部件202的幾何形狀是任意的。條形部件202，例如，金屬線、桿、工字鋼、薄板、沖孔薄板或條材、擠壓型材或乃至更復(fù)雜的幾何體，都可以以大規(guī)模通過連續(xù)過程來進行涂層?？梢园催@樣的方法涂層幾何體的一部分或全部。通過遮蓋或其他方法，阻止電流通過幾何體的某些部分，可以進行選擇性涂層，例如，薄板或條的一側(cè)、矩形梁的一邊、或縱向槽、或復(fù)雜幾何體上的凸起結(jié)構(gòu)。[0075]連續(xù)電鍍工藝也可以用于組裝成連續(xù)條的一系列分立部件。例如，一塊金屬薄板可以穿鑿成許多彼此相連的個別元件，然后將該連接的部件條移動通過沉積浴以對部件涂層。個別部件也可以通過可在部件與部件之間沿該條的縱向提供電連接的其他方法組裝成連續(xù)條。例如，其上附著一系列吊鉤的運動金屬線或鋼絲繩，可以用于懸掛許多部件，部件連同該金屬線一起穿過電沉積浴。涉及分立部件的其他的連續(xù)過程，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言應(yīng)該是顯而易見的，而且任何這樣的過程都可以結(jié)合本發(fā)明使用。
[0076]在本發(fā)明優(yōu)選的實施例中，連續(xù)電鍍操適合于生產(chǎn)納晶或非晶金屬或合金涂層，其中上述Detor和Schuh的方法，被用于調(diào)節(jié)涂層材料中有期望尺寸的納晶顆粒大小、或非晶結(jié)構(gòu)。在最一般的形式中，Detor和Schuh的方法，采用控制涂層的合金組成，來控制納晶的顆粒大小。本發(fā)明的另一實施例，通過在連續(xù)電沉積工藝中應(yīng)用周期反向脈沖，來控制涂層組成和顆粒大小，來使用Detor和Schuh的方法。
[0077]再制/重建
[0078]在此揭示的另一發(fā)明是包括使用納晶或非晶金屬涂層的再制/重建工藝。相關(guān)的發(fā)明是使用納晶或非晶金屬涂層所再制/重建的部件。
[0079]電沉積涂層的另一應(yīng)用是部件的再制/重建。術(shù)語“再制”和/或“重建”，合在一起“再制/重建”，在此定義成描述將涂層材料沉積到基底材料或部件的頂上，以使該部件的尺寸在指定的公差范圍之內(nèi)，和/或修補部件的表面缺陷的過程。這些過程，有時在文獻中也稱為“重制(remanufacturing)”。
[0080]圖3表示需要再制/重建的磨損部件302的側(cè)視圖。該磨損部件302有一個需要再制/重建的磨損表面304。磨損表面304是一種這樣的表面，即由于在服務(wù)中使用，經(jīng)受了會促使去除部件的某些材料并因此改變部件形狀的磨損、侵蝕、磨耗、腐蝕或任何其他的這樣的過程、或工藝的組合。一個磨損的表面304也可以是在最初的部件302制造過程中產(chǎn)生的。
[0081]圖4表示在已經(jīng)施`加涂層之后需要再制/重建的磨損部件302的側(cè)視圖。再制/重建被作為這樣的手段使用，通過沉積涂布涂層402形式的新鮮材料來補充被磨損的材料。
[0082]圖5表示在完成再制/重建之后的磨損部件302的側(cè)視圖。在施用涂布涂層402之后，后續(xù)機加工在涂布涂層402上進行，產(chǎn)生機加工表面502。該機加工表面502，使磨損部件302回復(fù)到為其預(yù)定形狀所能接受的尺寸公差504范圍之內(nèi)。再制/重建也可以用于修補尚未投入使用的材料中的缺陷，所述材料在在合成和處理階段形成缺陷，或可能由于誤用、或者在處理或儲存期間形成缺陷。在涂層涂布期間形成的缺陷，也可以再制。
[0083]在某些情況下，部件經(jīng)受的磨耗、磨損、腐蝕或侵蝕，不僅會已經(jīng)涉及磨損部件302基底材料的退化，也會涉及先前涂布到部件的涂層材料的退化。在此情況下，為了重建部件的目的，再制/重建工藝開始時，往往在后續(xù)的涂布新涂層之前將原有的涂層材料去除(剝離)。再制/重建工藝，還可適用于其上僅僅在已有涂層之上發(fā)生了磨耗或退化的部件，其中僅僅是所述已有涂層需要再制。
[0084]再制/重建，還可以用于經(jīng)受了不包括材料去除的，例如氧化、磨損或疲勞裂縫生長等表面退化過程的磨損部件302。在此情況下，再制/重建之前可進行表面精加工處理，諸如車削、磨光、噴丸處理和化學(xué)拋光等等。在此情況下，再制工藝將重建通過表面精加工處理除去的材料，而不是重建在使用中由于磨損或腐蝕而脫失的材料。
[0085]盡管再制/重建是一種最普遍地適用于承受機械載荷的部件(即機械部件或結(jié)構(gòu)部件)的過程，但該過程相當(dāng)通用，且可以應(yīng)用到許多其它領(lǐng)域，包括應(yīng)用于具有電學(xué)、電子、磁、防蝕、光學(xué)、美學(xué)、醫(yī)學(xué)或其他實用或裝飾性質(zhì)的部件。
[0086]在涂布適當(dāng)?shù)耐繉又?，機械加工操作常常用于將涂層后的部件形成合意的幾何體。所謂“機械加工”這一術(shù)語，指的是常規(guī)機械廠操作，包括磨光、研磨、銼或車削，或者更一般地指去除某些涂 層材料的任何過程。這些過程可包括:機械拋光、化學(xué)拋光、機械-化學(xué)組合拋光、電化學(xué)研磨、電化學(xué)蝕刻、電化學(xué)拋光。
[0087]在某些實例中，如果沉積涂層無需機械加工即能使部件幾何體達到所需要的尺寸公差，則再制/重建操作根本不需要機械加工操作。
[0088]再制/重建工藝包括三個階段:表面處理、涂層、和機加工。第一階段包括對被再制/重建的部件表面為后續(xù)涂層做準備。所述表面處理包括:清洗、原有涂層材料的清除(剝離)、機加工、拋光、拋丸處理、化學(xué)拋光等。表面處理并不總是需要，且表面處理包括為進一步再制/重建處理而處理表面的任何操作。第二階段包括對需再制/重建部件的表面進行涂層；本發(fā)明是使用納晶或非晶金屬涂層。
[0089]納晶和非晶金屬，對于再制/操作是可取的，因為，一般來說，它們與更常規(guī)的微晶金屬(具有大于I微米的平均顆粒大小)相比，很牢固、硬，并能展現(xiàn)更好的耐磨性和耐腐蝕性。
[0090]電沉積是涂布涂層的常用技術(shù)。因此，現(xiàn)有的電沉積設(shè)備可以用于涂布納晶和非晶金屬涂層。
[0091]再制/重建操作通常需要200 μ m或更厚的涂層。厚度為200 μ m以上的納晶金屬涂層，可以用電沉積法生產(chǎn)。如由Schuh和Detor提出的美國專利申請USSN:11/032, 680所述，非晶金屬也可以電沉積至再制/重建所需要的高的厚度，所述專利申請通過引用完全并入本文。
[0092]因此，電沉積可以用于生產(chǎn)再制/重建操作所需的、具有合適厚度和希望得到的性質(zhì)的納晶和非晶涂層。這些涂層一般也具有希望得到的高硬度和耐磨性，并且可以被機加工、拋光、電化學(xué)拋光或其它處理，以實現(xiàn)希望得到的最終幾何體。因此，電沉積的納晶和非晶金屬，對再制/重建操作來說，是很理想的。
[0093]納晶金屬的電沉積技術(shù)是上述Detor和Schuh的技術(shù)。該技術(shù)控制合金沉積物的組成，以控制納晶或非晶合金的顆粒大小。本發(fā)明優(yōu)選的實施例，為再制/重的目的而采用Detor和Schuh的方法。
[0094]本發(fā)明的另一實施例，使用周期反向脈沖來控制組成，并籍此控制納晶涂層的顆粒大小。該反向脈沖技術(shù)特別適用于再制/重建目的，因其可生成具有可調(diào)節(jié)的顆粒大小且不存在諸如裂縫或空隙等宏觀缺陷的涂層。
[0095]所述反向脈沖技術(shù)，包括在電沉積工藝中采用具有正電流部分和負電流部分兩者的雙極波動電流。使用這種技術(shù)提供了可在相對快速的時間內(nèi)調(diào)節(jié)沉積物組成、其顆粒大小的能力，并無需改變電沉積浴液體的組成或溫度。還有，該技術(shù)生成高品質(zhì)的均勻沉積物，該均勻沉積物的孔隙度和縫隙度低于常規(guī)達到的效果。該技術(shù)還可對沉積物中的納晶的顆粒大小和/或組成進行分級和分層。另外，該技術(shù)經(jīng)濟實用，可放大為工業(yè)規(guī)模，而且是粗放的。
[0096]因此，讀者將看到，本發(fā)明提供一種再制/重建的方法，以及用所述可帶來諸多好處的方法制得的物件。再制/重建用的納晶和/或非晶金屬涂層提供如下性能:高強度、高硬度、高耐腐蝕性、高耐磨耗耐磨損性、至少200 μ m的厚度、比在先技術(shù)(例如，當(dāng)使用Ni基、Co基、Cu基納晶或非晶金屬代替硬鉻時)改良的環(huán)境影響或工人安全性、改進的成本(例如，當(dāng)使用電沉積的納晶或非晶涂層代替物理氣相淀積或等離子噴涂涂層時)、對具有內(nèi)表面和非視線表面(例如，對比于諸如等離子噴涂之類的視線工藝和諸如硬鉻電鍍之類的低勻鍍能力的電沉積工藝，當(dāng)使用高均鍍能力電沉積工藝用于納晶或非晶Ni基合金的時候)幾何體涂層的能力提高、基底材料對對再制/重建涂層的兼容性或匹配性更好(例如，與在具有不同彈性特性的鎳基合金頂上使用硬鉻的情況相比，如果為了更好的彈性的匹配，納晶或非晶Ni基涂層被用在Ni基合金的頂上)、改良的表面特性(例如，如果用具有更好耐蝕性的納晶或非晶形式取代硬鉻)、承受后續(xù)機加工操作的能力、以及利用現(xiàn)有電鍍設(shè)備的能力。
[0097]雖然以上描述包含許多具體內(nèi)容，可是，這些都不應(yīng)當(dāng)解釋為對本發(fā)明范圍的限定，而是其優(yōu)選實施例的說明。許多其他變化方式是可能的。因此，本發(fā)明的范圍，不是由所述實施例確定的，而是由所附權(quán)利要求書及其法律上的等價物所確定的。
[0098]部分
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0099]在此揭示和描述的發(fā)明，包括通過工業(yè)過程使用作為涂層的納晶或非晶金屬或合金方法。描述了使用所 述涂層的制造過程，描述了包括或使用這種涂層的產(chǎn)品。
[0100]因此，本文件明揭示多項相關(guān)發(fā)明。
[0101]在此揭示的一個發(fā)明，是制造包含涂布到部件上的納晶或非晶材料的物品，因此，納晶或非晶材料是通過電沉積工藝涂布的，在該電沉積工藝中，所述部件上通過電接其他部件而存在電位。
[0102]所述電沉積工藝，可以調(diào)節(jié)成產(chǎn)生特定的顆粒大小。該電沉積工藝也可以調(diào)節(jié)成涂布具有多于一種顆粒大小、或具有不同組成或顆粒大小的材料。
[0103]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，制品包括涂布到部件上的納晶或非晶材料，納晶或非晶材料，通過電沉積工藝進行涂布，其中在所述部件上通過與其他部件電接觸而存在電位差，而且該工藝使用保持多部件的容器。
[0104]根據(jù)另一組優(yōu)選的實施例，所述電沉積工藝包括具有正電性和負電性兩種周期，或在電沉積工藝中包括脈沖調(diào)制不止一次的電位。
[0105]一組相關(guān)的優(yōu)選實施例，包括含有元素W、Mo、P或B中的一種的納晶或非晶Ni基涂層的沉積物，結(jié)合具有正極性和負極性兩種周期的電位，或其中，電沉積工藝包括脈沖調(diào)制不止一次的電位。
[0106]在另一優(yōu)選的實施例中，制品包括涂布于部件的納晶或非晶材料，借此，納晶或非晶材料，是通過電沉積工藝進行涂布的，在該電沉積工藝中，通過與其他部件的電接觸，部件上存在著電位，而且與其他部件的電接觸隨著部件攪拌而變化。
[0107]在此揭示的另一發(fā)明，是包括涂布于部件的納晶或非晶金屬的制品，借此，納晶或非晶材料是通過電沉積工藝進行涂布的，在該電沉積工藝中，部件的開始部分先于部件的鄰接部分進入電沉積浴，而且，部件的開始部分也先于部件的鄰接部分離開電沉積浴。[0108]所述電沉積工藝，可以調(diào)節(jié)成產(chǎn)生特定的顆粒大小。所述電沉積工藝，還可以調(diào)節(jié)成涂布多于一種顆粒大小的材料、或具有不同組成或顆粒大小的材料。
[0109]所述電沉積工藝，可以包括存在于部件上的電位。
[0110]根據(jù)一組優(yōu)選的實施例，制品包括涂布于部件的納晶或非晶金屬，因此，納晶或非晶金屬通過電沉積工藝涂布，在該電沉積工藝中，部件的開始部分先于部件的鄰接部分進入電沉積浴，而且部件的開始部分也先于部件的鄰接部分離開電沉積浴，而且，該電沉積工藝包括具有正電性和負電性兩種周期的電位，或在該電沉積工藝中包含不止一次經(jīng)脈沖調(diào)制的電位。
[0111]一組相關(guān)的優(yōu)選實施例，包括含有元素W、Mo、P或B中的一種的納晶或非晶Ni基涂層的沉積物，結(jié)合具有正極性和負極性兩種周期的電位，或其中，所述電沉積工藝包括不止一次經(jīng)脈沖調(diào)制的電位。
[0112]在此揭示的還有另一發(fā)明，是一種包括涂布于部件的納晶或非晶金屬的制品，以修補部件表面的損傷，或使部件的幾何尺寸處于希望得到的尺寸大小范圍之內(nèi)。
[0113]一種納晶或非晶金屬的涂布，可以包括電沉積工藝。所述納晶或非晶金屬的涂布，還可包括被調(diào)節(jié)成產(chǎn)生特定顆粒大小，或被調(diào)節(jié)成涂布具有不同組成或顆粒大小的電沉積工藝。
[0114]在一組相關(guān)的優(yōu)選實施例中，納晶材料的涂布包括具有正極性和負極性兩種周期的電位，或該電位是經(jīng)不止一次脈沖調(diào)制的電沉積工藝。
[0115]一組相關(guān)的優(yōu)選實施例，包括含有元素W、Mo、P或B中的一種的納晶或非晶Ni基涂層的沉積物，結(jié)合具有正極性和負極性兩種周期的電位，或其中，所述電沉積工藝包括經(jīng)不止一次脈沖調(diào)制的電位。
[0116]在最后的一個優(yōu)選實施例中，一種制品包括涂布于部件的納晶或非晶金屬，用于修補部件表面的缺陷，或使部件的幾何尺寸處在希望得到的尺寸大小范圍之內(nèi)，其中，部件表面接受后續(xù)加工，使部件的幾何尺寸達到希望得到的尺寸大小范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種制造部件的方法，包括: 將納晶材料涂層涂布于部件，其中，所述納晶材料涂層是通過電沉積工藝涂布的，所述電沉積工藝包括，所述部件的開始部分在所述部件的鄰接部分進入電沉積浴之前進入所述電沉積浴，并且所述部件的所述開始部分也在所述部件的所述鄰接部分離開所述電沉積浴之前離開所述電沉積浴，其中所述納晶材料涂層是金屬合金N1-w。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述部件包括金屬。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述部件是線。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述部件包括一系列彼此相連的分立部件。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述部件電接至電源的第一端子。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其 中，所述電源的第二端子存在于所述電沉積浴中，且不與所述部件接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述納晶材料涂層的所述結(jié)晶顆粒的所述數(shù)均尺寸小于一微米。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電沉積工藝被控制成產(chǎn)生具有特定顆粒大小的納晶材料。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電沉積工藝被控制成產(chǎn)生具有不同組成或顆粒大小的納晶材料。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電沉積工藝包括具有正極性和負極性周期的電位。
11.一種按照權(quán)利要求1所述方法制得的物品。
【文檔編號】C25D5/22GK103726083SQ201310654306
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2006年5月18日
【發(fā)明者】克里斯托弗·舒, 艾倫·倫德 申請人:克斯塔里克公司