一種非晶Ni-W-TiO₂納米復(fù)合鍍層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非晶Ni?W?TiO2納米復(fù)合鍍層的制備方法。制備方法：一、基體材料的預(yù)處理；二、配制成化學(xué)電鍍液；三、調(diào)節(jié)電鍍液pH值后，調(diào)整陰極電流密度、鍍液溫度、機(jī)械攪拌速度和電鍍時(shí)間，在基體材料上施鍍，完成納米復(fù)合鍍層的制備。本發(fā)明方法制備的非晶Ni?W?TiO2納米復(fù)合鍍層，在保持了Ni?W非晶態(tài)化學(xué)鍍層所具有的良好性能基礎(chǔ)上，因TiO2納米顆粒的加入鍍層的耐腐蝕性能、耐磨性能和耐高溫氧化能力都有了進(jìn)一步的提高，延長了其使用壽命，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種非晶N 1-W-T i O2納米復(fù)合鍍層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鎳鎢化學(xué)鍍領(lǐng)域，具體是一種具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐磨性能和耐高溫氧化能力的非晶N1-W-T i02納米復(fù)合鍍層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂復(fù)合電沉積，就是在電鍍或化學(xué)鍍?nèi)芤褐屑尤朔撬苄缘墓腆w微粒，使其與主體金屬共沉積在基材上的涂覆工藝，所得到的鍍層稱為復(fù)合鍍層，自從1949年美國A.Simos獲得第一個(gè)復(fù)合電鍍專利以后，復(fù)合電鍍工藝從單金屬、單顆粒復(fù)合電鍍，己發(fā)展到各種合金及復(fù)合微粒的鍍層，從而獲得具有硬度、耐磨性、自潤滑性、熱性、耐蝕性及特殊的裝飾外觀等功能性鍍層。復(fù)合電沉積在國外已有六七十年的歷史，國內(nèi)則起步較晚，近二十多年才得以迅速發(fā)展。目前，復(fù)合電沉積技術(shù)仍然是世界各國競相研究的熱點(diǎn)，尤其日本、俄羅斯、德國在該領(lǐng)域的研究較深。研制出的鍍層的功能己形成多種系列，可分為耐磨鍍層、耐高溫鍍層、耐蝕鍍層、高溫耐磨鍍層、高溫耐磨耐蝕鍍層、特殊裝飾性彩色鍍層、電接觸功能的鍍層等。
[0003]非晶態(tài)復(fù)合鍍層具有優(yōu)秀的耐蝕性、耐磨性、高硬度、高電阻率、催化特性以及許多特殊的磁學(xué)性質(zhì)，表現(xiàn)出很好的綜合物理和化學(xué)性能。非晶態(tài)N1-W合金具有較高的硬度和耐腐蝕能力，但該鍍層應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生裂紋，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料的應(yīng)用范圍也越來越廣，將納米固體微粒加入到鍍液中，通過與金屬共沉積能夠獲得功能特性大幅度提高的鍍層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層及其制備方法，利用此方法制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐磨性能和耐高溫氧化能力。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，包括以下步驟:
一、將IX Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化1min，再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；
二、用去離子水配制化學(xué)電鍍液，包括:濃度為26.4g/L的Ni2SO4.6H20，濃度為60.0g/L的Na2WO4.2出0，濃度為65.0g/L的C6H8O7.出0，35.68/1的海藻提取物與濃度為1-1(^/1的Ti〇2納米顆粒；
三、用氨水將電鍍液PH值調(diào)節(jié)至1-12后，對電鍍液超聲20min，將步驟一表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為50-500mA/cm2，與鍍液溫度為50-80 0C和機(jī)械攪拌速度為100-1200rad/min條件下，電鍍5_30min，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。在本技術(shù)方案中，本發(fā)明是在電鍍N1-W鍍液中加入T12納米顆粒，通過控制合金組分范圍和電鍍工藝，制備得到了非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。電鍍過程中，合金組分的范圍的控制，增強(qiáng)了陰極極化，使得鍍層中鎳和鎢的晶粒有了明顯的細(xì)化，鍍層細(xì)密、平整，同時(shí)促進(jìn)了 T12納米顆粒在鍍層中的沉積。
[0006]作為優(yōu)選，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2CO3濃度為25g/L、Na3PO4.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為70-75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為5-10min。
[0007]作為優(yōu)選，步驟二中T12納米顆粒的濃度為2_8g/L。
[0008]作為優(yōu)選，步驟三中電鍍液的pH值為3-10。
[0009]作為優(yōu)選，步驟三中陰極的電流密度為90-300mA/cm2。
[0010]作為優(yōu)選，步驟三中鍍液的溫度為55_75°C。
[0011]作為優(yōu)選，步驟三中機(jī)械攪拌的速度為200-1000rad/min。
[0012]作為優(yōu)選，步驟三中電鍍的時(shí)間為10-20min。
[0013]作為優(yōu)選，步驟二中化學(xué)電鍍液還包括2.3g/L的納米氧化IL與0.67g/L的納米氧化鋱。
[0014]作為優(yōu)選，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為10_30wt %的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得pH值為4-6的混合漿料，將混合漿料在60-80°C下提取2-4h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明是在電鍍N1-W鍍液中加入T12納米顆粒，通過控制合金組分范圍和電鍍工藝，制備得到了非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。電鍍過程中，合金組分的范圍的控制，增強(qiáng)了陰極極化，使得鍍層中鎳和鎢的晶粒有了明顯的細(xì)化，鍍層細(xì)密、平整，同時(shí)促進(jìn)了 T12納米顆粒在鍍層中的沉積；
2、本發(fā)明方法制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層與基體結(jié)合緊密，在耐腐蝕性能、耐磨性能和耐高溫氧化能力上均優(yōu)于非晶N1-W普通鍍層；
3、本發(fā)明所用的電鍍液具有電鍍溫度高、陰極沉積速度快、性能穩(wěn)定，便于操作控制的特點(diǎn)；
4、由于T12納米顆粒的加入，使得復(fù)合鍍層中的Ni和W得到了強(qiáng)化，改善了復(fù)合鍍層的內(nèi)部應(yīng)力。復(fù)合鍍層中T12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.8?23.6% ,通過Tafel曲線測試其在濃度為0.5mol/LH2S04溶液中的耐腐蝕性能，結(jié)果表明，非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度分別為9.4?6.9X10—5A/cm2，腐蝕電位分別為-0.29?-0.13V(相同條件下，非晶N1-W復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度平均為1.07 X 10—4AzWi，腐蝕電位平均為-0.33V);通過復(fù)合鍍層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測試其耐磨性能，結(jié)果表明，非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量分別為9.3?3.5 X 10—4g(相同條件下，非晶N1-W復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量平均為2.7X10—3g);通過鍍層高溫氧化實(shí)驗(yàn)測試其耐高溫氧化能力，結(jié)果表明，非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的氧化增量分別為0.63?0.48g/m2(相同條件下，非晶N1-W復(fù)合鍍層的氧化增量平均為1.62g/m2)。以上結(jié)果說明使用本發(fā)明的方法制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層在耐腐蝕性能、耐磨性能和耐尚溫氧化能力等方面均有顯者提尚。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0017]本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0018]實(shí)施例1
一種非晶N1-W-Ti02納米復(fù)合鍍層的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:一、將I X Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，利用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，接著放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2C03濃度為25g/L、Na3P04.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X 60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為70 °C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為5miη，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，接著在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化1min，然后再用清水清洗干凈，之后在濃度為5%的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；二、用去離子水配制成400mL的化學(xué)電鍍液，包括= Ni2SO4.6H20，濃度為26.4g/L，Na2WO4.2H20，濃度為60.0g/L，C6H8O7.H20，濃度為65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及T12納米顆粒，濃度為I Og/L;三、利用氨水將電鍍液pH值調(diào)節(jié)至1后，對電鍍液超聲20min，接著將表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為90mA/cm2，與鍍液溫度為70°C和機(jī)械攪拌速度為600rad/min條件下，電鍍lOmin，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。其中，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為1wt %的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得PH值為4的混合漿料，將混合漿料在60°C下提取2h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
[0019]本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層，表面細(xì)致，經(jīng)測試，復(fù)合鍍層中T12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.8%，在濃度為0.5mol/LH2S04溶液中測試復(fù)合鍍層的Tafel曲線，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度為9.4 X 10—5A/cm2，腐蝕電位分別為-0.29V。通過復(fù)合鍍層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測試其耐磨性能，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量為9.3 X 10—4g。通過鍍層高溫氧化實(shí)驗(yàn)測試其耐高溫氧化能力，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的氧化增量為0.63g/m20
[0020]實(shí)施例2
一種非晶N1-W-Ti02納米復(fù)合鍍層的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:一、將I X Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，利用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，接著放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2C03濃度為25g/L、Na3P04.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為1min，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，接著在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化I Omin，然后再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；二、用去離子水配制成400mL的化學(xué)電鍍液，包括:Ni2SO4.6H20，濃度為26.4g/L，Na2WO4.2H20，濃度為60.0g/L，C6H8O7.H20，濃度為65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及T12納米顆粒，濃度為2g/L;三、利用氨水將電鍍液pH值調(diào)節(jié)至3后，對電鍍液超聲20min，接著將表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為90mA/cm2，與鍍液溫度為55°C和機(jī)械攪拌速度為200rad/min條件下，電鍍lOmin，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。其中，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為30wt %的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得PH值為6的混合漿料，將混合漿料在80°C下提取4h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
[0021]本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層，表面細(xì)致，經(jīng)測試，復(fù)合鍍層中T12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.2%，在濃度為0.5mol/LH2S04溶液中測試復(fù)合鍍層的Tafel曲線，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度為8.2 X 10—5A/cm2，腐蝕電位分別為-0.26V。通過復(fù)合鍍層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測試其耐磨性能，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量為8.7 X 10—4g。通過鍍層高溫氧化實(shí)驗(yàn)測試其耐高溫氧化能力，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的氧化增量為0.61g/m2。
[0022]實(shí)施例3
一種非晶N1-W-Ti02納米復(fù)合鍍層的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:一、將I X Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，利用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，接著放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2C03濃度為25g/L、Na3P04.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為1min，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，接著在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化I Omin，然后再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；二、用去離子水配制成400mL的化學(xué)電鍍液，包括:Ni2SO4.6H20，濃度為26.4g/L，Na2WO4.2H20，濃度為60.0g/L，C6H8O7.H20，濃度為65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及T12納米顆粒，濃度為8g/L;三、利用氨水將電鍍液pH值調(diào)節(jié)至10后，對電鍍液超聲20min，接著將表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為150mA/cm2，與鍍液溫度為65°C和機(jī)械攪拌速度為200rad/min條件下，電鍍20min，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。其中，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為30wt%的海藻漿料;向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得PH值為5的混合漿料，將混合漿料在70°C下提取3h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
[0023]本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層，表面細(xì)致，經(jīng)測試，復(fù)合鍍層中T12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.8%，在濃度為0.5mol/LH2S04溶液中測試復(fù)合鍍層的Tafel曲線，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度為7.9 X 10—5A/cm2，腐蝕電位分別為-0.22V。通過復(fù)合鍍層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測試其耐磨性能，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量為6.4X10—4g。通過鍍層高溫氧化實(shí)驗(yàn)測試其耐高溫氧化能力，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的氧化增量為0.56g/m20
[0024]實(shí)施例4
一種非晶N1-W-Ti02納米復(fù)合鍍層的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:一、將I X Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，利用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，接著放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2C03濃度為25g/L、Na3P04.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為1min，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，接著在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化I Omin，然后再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；二、用去離子水配制成400mL的化學(xué)電鍍液，包括:Ni2SO4.6H20，濃度為26.4g/L，Na2WO4.2H20，濃度為60.0g/L，C6H8O7.H20，濃度為65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及T12納米顆粒，濃度為4g/L;三、利用氨水將電鍍液pH值調(diào)節(jié)至5后，對電鍍液超聲20min，接著將表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為90mA/cm2，與鍍液溫度為65°C和機(jī)械攪拌速度為800rad/min條件下，電鍍20min，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。其中，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為1wt %的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得PH值為5.5的混合漿料，將混合漿料在71°C下提取3h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
[0025]本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層，表面細(xì)致，經(jīng)測試，復(fù)合鍍層中T12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.7%，在濃度為0.5mol/LH2S04溶液中測試復(fù)合鍍層的Tafel曲線，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度為7.1 X 10—5A/cm2，腐蝕電位分別為-0.18V。通過復(fù)合鍍層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測試其耐磨性能，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量為5.2 X 10—4g。通過鍍層高溫氧化實(shí)驗(yàn)測試其耐高溫氧化能力，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的氧化增量為0.53g/m2。
[0026]實(shí)施例5
一種非晶N1-W-Ti02納米復(fù)合鍍層的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:一、將I X Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，利用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，接著放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2C03濃度為25g/L、Na3P04.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為1min，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，接著在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化I Omin，然后再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；二、用去離子水配制成400mL的化學(xué)電鍍液，包括:Ni2SO4.6H20，濃度為26.4g/L，Na2WO4.2H20，濃度為60.0g/L，C6H8O7.H20，濃度為65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及T12納米顆粒，濃度為4g/L;三、利用氨水將電鍍液pH值調(diào)節(jié)至5后，對電鍍液超聲20min，接著將表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為260mA/cm2，與鍍液溫度為70 °C和機(jī)械攪拌速度為400rad/min條件下，電鍍20min，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。其中，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為15wt%的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得PH值為4.5的混合漿料，將混合漿料在70°C下提取2h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
[0027]本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層，表面細(xì)致，經(jīng)測試，復(fù)合鍍層中T12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.6%，在濃度為0.5mol/LH2S04溶液中測試復(fù)合鍍層的Tafel曲線，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的腐蝕電流密度為6.9 X 10—5A/cm2，腐蝕電位分別為-0.13V。通過復(fù)合鍍層摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測試其耐磨性能，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的質(zhì)量損失量為3.5 X 10—4g。通過鍍層高溫氧化實(shí)驗(yàn)測試其耐高溫氧化能力，測得本實(shí)施方式制備的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的氧化增量為0.48g/m2。
[0028]實(shí)施例6
一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，包括以下步驟:
一、將IX Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2CO3濃度為25g/L、Na3PO4.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X 60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為8min，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化1min，再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干；
二、用去離子水配制化學(xué)電鍍液，包括:濃度為26.4g/L的Ni2SO4.6H20，濃度為60.0g/L的Na2WO4.2H20，濃度為65.0gAJ^C6H8O7.H20,35.6g//L的海藻提取物，2.3g/l的納米氧化釓、0.67g/L的納米氧化鋱與濃度為6g/L的T12納米顆粒;海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為20wt%的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得PH值為5的混合漿料，將混合漿料在70 °C下提取3h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物；
三、用氨水將電鍍液PH值調(diào)節(jié)至7后，對電鍍液超聲20min，將步驟一表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為300mA/cm2，與鍍液溫度為75°C和機(jī)械攪拌速度為lOOOrad/min條件下，電鍍30min，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。
[0029]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 一、將IX Imm面積的紫銅片，一面用環(huán)氧樹脂完全密封，用180目的金相砂紙對另一面進(jìn)行打磨拋光，放入除油液中進(jìn)行電化學(xué)除油，將除油完畢的紫銅片用清水清洗干凈，在濃度為20 %的硫酸溶液中強(qiáng)浸蝕活化1min，再用清水清洗干凈，之后在濃度為5 %的硫酸溶液中弱浸蝕活化5min，清洗干凈后自然晾干； 二、用去離子水配制化學(xué)電鍍液，包括:濃度為26.4g/L的Ni2SO4.6H20，濃度為60.0g/L的Na2WO4.2H20，濃度為65.0g/L的C6H8O7.H20，35.6g//L的海藻提取物與濃度為1-1OgA^Ti〇2納米顆粒； 三、用氨水將電鍍液PH值調(diào)節(jié)至1-12后，對電鍍液超聲20min，將步驟一表面處理好的紫銅片置于電鍍液中，連接好線路，調(diào)整陰極電流密度為50-500mA/cm2，與鍍液溫度為50-80 0C和機(jī)械攪拌速度為100-1200rad/min條件下，電鍍5_30min，然后將得到的復(fù)合鍍層清洗干凈后自然晾干，即可得到所需的非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4.12H20和去離子水組成，其中NaOH濃度為12g/L、Na2CO3濃度為25g/L,Na3PO4.12H20濃度為60g/L，除油過程中紫銅片作為陰極，90 X60mm不銹鋼片作為陽極，溫度為70-75°C，電流密度為25mA/cm2，除油時(shí)間為5-10min。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟二中T12納米顆粒的濃度為2-8g/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟三中電鍍液的pH值為3-1 O。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟三中陰極的電流密度為90-300mA/cm2o6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟三中鍍液的溫度為55-75°C。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟三中機(jī)械攪拌的速度為200-1000rad/min。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟三中電鍍的時(shí)間為10-20min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，步驟二中化學(xué)電鍍液還包括2.3g/L的納米氧化釓與0.67g/L的納米氧化鋱。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶N1-W-T12納米復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，所述海藻提取物的制備方法如下:將切碎的海藻碎末與水混合，打漿后制得濃度為10-30wt%的海藻漿料；向海藻漿料中添加等體積的檸檬酸鈉溶液，制得pH值為4-6的混合漿料，將混合漿料在60-80 °C下提取2-4h，提取后過濾得到海藻粗提液，將海藻粗提液轉(zhuǎn)移至高壓滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行熟化滅菌;然后繼續(xù)對海藻粗提液通過微濾膜去除大分子雜蛋白，最后冷凍干燥后制得海藻提取物。
【文檔編號(hào)】C25F1/04GK106065491SQ201610566695
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】龍運(yùn)前, 陳立橋, 劉靜, 冷哲, 黃小荷
【申請人】浙江海洋大學(xué)