專利名稱：一種納米顆粒增強金屬基非晶復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙脈沖電沉積制備納米顆粒增強金屬基非晶復合材料(Ni-W-P/ CeO2-SiO2)的方法，屬于金屬基復合材料、電沉積等科學技術領域。
背景技術：
冶金、化工、煙草和機械等設備零部件在使用過程中會因相互間運動產生磨損， 使用溫度高發(fā)生氧化，接觸高溫熔體及氣、水和化學介質發(fā)生腐蝕，使零部件表面發(fā)生破壞而失效?，F(xiàn)代工業(yè)技術的快速發(fā)展，要求這些設備零部件能在高溫、高壓、高速、高度自動化和較為惡劣的工況下長期運轉，失效后并不簡單廢棄，而是通過表面選擇性強化或修飾后仍繼續(xù)使用，有效提高其循環(huán)利用次數(shù)，降低生產成本。納米復合電沉積技術是根據(jù)電結晶理論和彌散強化理論，通過電化學方法使一種或數(shù)種具有納米尺寸的不溶性固體顆粒與金屬離子發(fā)生共沉積，獲得顆粒增強金屬基復合材料的一種方法。利用固體顆粒自身的特性和材料多元復合的協(xié)同效應，可制備出高硬度耐磨金屬基復合材料、耐蝕金屬基復合材料、 自潤滑金屬基復合材料、電催化活性金屬基復合材料、電接觸功能金屬基復合材料等，廣泛應用于冶金、化工、機械、航空航天、汽車、煙草、電子、核工業(yè)等部門。傳統(tǒng)的復合電沉積技術采用直流電流，在提高陰極電流密度、抑制副反應發(fā)生、降低雜質含量、改善電流分布等方面效果較差。同時，由于多元復合電沉積電解液體系復雜， 穩(wěn)定性較差且易產生沉淀。電解液中顆粒表面范德華引力較大導致團聚嚴重，僅采用機械攪拌時為保證顆粒懸浮需使用較高的攪拌速率，又導致顆粒沉積困難。因此，制備出的復合材料組織結構缺陷較多，在要求耐磨、耐腐蝕和抗高溫氧化等惡劣的環(huán)境下仍不能很好地滿足使用要求?，F(xiàn)有文獻[1](如圖6所示)鎢酸鈉和次磷酸鈉濃度對Ni-W-P-CeO2-SiA 納米復合薄膜材料顯微硬度和微觀組織的影響，復合材料學報，2008，25 0):106-112;文獻[2](如圖7所示)工藝參數(shù)對Ni-W-P-CeO2-SiO2納米復合薄膜材料微觀組織及性能的影響，材料工程，2008，(8):17-21 ；文獻[3] =Ni-W-P-CeO2-SiO2納米復合薄膜材料制備研究，稀有金屬材料與工程，2008，37 (10) :1809-1814 ；文獻[4]雙脈沖工作時間對Ni-W-P/ CeO2-SiO2納米復合材料電沉積的影響，材料保護，2010，43 (3) :34-37 ；文獻[5]脈沖電沉積&02^02/附-1- 納米復合鍍層性能研究，材料保護，2008，41(10) :37-39等文獻，制備出了 Ni-W-P-CeO2-SW2復合材料，但納米顆粒在Ni-W-P基質金屬中的團聚問題較為嚴重， 脈沖參數(shù)范圍較窄，電解液的沉積速率較低，均鍍能力和電流效率還有待提高，復合材料的鍍態(tài)顯微硬度還不高，沉積層也較薄。
發(fā)明內容
本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種納米顆粒增強金屬基非晶復合材料及其制備方法，制備的M-W-P/Ce02-SiA非晶復合材料組織結構缺陷少，顯微硬度高，沉積層厚。使用的電解液穩(wěn)定性好，均鍍能力強，電流效率高，沉積速率快。本發(fā)明的技術方案是納米顆粒增強金屬基非晶復合材料，是Ni-W-P/Ce02-SiA 非晶復合材料，復合材料中CeA和SiA納米顆粒在Ni-W-P基質金屬中均勻分散，基質金屬顆粒大小為1 2μπι。所述Ni-W-P/Ce02-Si&非晶復合材料的厚度為 M 251 μ m。該 Ni-W-P/Ce02-Si& 非晶復合材料的組成為:Ni 66. 04 73. 24wt%, W 5. 23 7. 43wt%, P 9. 96 11. 97wt%, CeO2 8. 41 11. 84wt%, SiO2 3. 16 4. 38wt%，其鍍態(tài)顯微硬度在 739 797HV 之間。本納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法的具體制備步驟如下
(1)以電解鎳板作為電沉積過程的陽極材料，用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陽極導線連接在一起；
(2)以普通碳鋼作為電沉積過程的陰極(基體)材料，經(jīng)機械拋光并用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陰極導線連接在一起。(3)開啟超聲和機械攪拌分散裝置及雙脈沖電源，在雙脈沖參數(shù)下電沉積1. 5 6h，取出用冷水清洗干凈及吹干后在普通碳鋼表面得到厚度為M 251μπι的Ni-W-P/ CeO2-SiO2非晶復合材料。所述步驟(1)和(2)中的電解液是以氯化鎳、硫酸鎳、鎢酸鈉、次磷酸鈉為主鹽， 以乙醇酸和檸檬酸為復合絡合劑，以( 和SW2納米顆粒為沉積的增強相顆粒，以聚乙二醇10000和十六烷基三甲基澳化胺為納米顆粒表面活性劑。所述步驟(1)和(2)中的電解液的成分是氯化鎳濃度為10 30g/L，硫酸鎳濃度為30 70g/L，鎢酸鈉濃度為80 120g/L，次磷酸鈉濃度為10 14g/L，乙醇酸濃度為 30 60g/L，檸檬酸濃度為60 90g/L，Ce&濃度為10 15g/L，平均粒徑為30nm，Si&濃度為30 40g/L，平均粒徑為30nm，聚乙二醇10000濃度為25 35mg/L，十六烷基三甲基澳化胺濃度為10 12mg/L。所述電解液溫度45 60°C，電解液PH值4. 0 6. 5。所述步驟(3)中雙脈沖電沉積的參數(shù)為正向脈沖參數(shù)為脈寬200 400μ 關斷時間600 80(^s，工作時間300 500ms，脈沖平均電流密度15 20A/dm2 ；反向脈沖參數(shù)為脈寬100 300μ8，關斷時間700 900μ8，工作時間:3(T50ms，脈沖平均電流密度 廣 3A/dm2。所述步驟(3)中的超聲分散電流為2 4A，機械攪拌速率為100 300rpm。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點或積極效果
1、用乙醇酸和檸檬酸復合絡合劑替代單一的檸檬酸絡合劑，進一步防止了電解液中氫氧化鎳或亞磷酸鎳沉淀的析出，增加了電解液的穩(wěn)定性，延長了使用壽命。同時也提高了體系的沉積速率。2、采用聚乙二醇10000(非離子表面活性劑)和十六烷基三甲基澳化胺(陽離子表面活性劑)復合表面活性劑替代單一的十六烷基三甲基澳化胺，以及在雙脈沖電沉積時同時采用超聲分散和機械攪拌，降低了機械攪拌速率，提高了電解液中納米顆粒的添加量和納米復合材料中納米顆粒的沉積量，明顯改善了納米顆粒的團聚問題。3、采用電解鎳板替代316L不銹鋼作陽極及雙脈沖電沉積，提高了脈沖平均電流密度，盡而提高了沉積速率，縮短了沉積時間。同時，利用高的正向瞬時電流密度實現(xiàn)了晶粒的細化，利用反向電流密度溶解了沉積層表面的微觀凸起，進一步提高了沉積層表面的平整度。4、電鍍液穩(wěn)定性好，電流效率高于80%，均鍍能力能力高于95%，沉積速率高于36^ m/h，沉積層厚，批次生產穩(wěn)定性好；制備出的復合材料為非晶態(tài)結構，顆粒彌散均勻分布，結晶細致，組織結構致密，與基體結合牢固，無起皮、脫落及剝離，顯微硬度高。
圖1是本發(fā)明采用的工藝流程示意圖2是本發(fā)明實施例1制備的Ni-W-P/Ce02-Si02非晶復合材料10000倍下的表面微觀組織；
圖3是本發(fā)明實施例2制備的Ni-W-P/Ce02-Si02非晶復合材料10000倍下的表面微觀組織；
圖4是本發(fā)明實施例3制備的Ni-W-P/Ce02-Si02非晶復合材料10000倍下的表面微觀組織；
圖5是本發(fā)明實施例4制備的Ni-W-P/Ce02-Si02非晶復合材料10000倍下的表面微觀組織；
圖6是采用文獻[1]條件制備的Ni-W-P/Ce02-Si02復合材料10000倍下的表面微觀組
織；
圖7是采用文獻[2]條件制備的Ni-W-P/Ce02-Si02復合材料10000倍下的表面微觀組
幺口
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具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1 參見圖1，本納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法的具體制備步驟如下
(1)以電解鎳板作為電沉積過程的陽極材料，用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陽極導線連接在一起；
(2)以普通碳鋼作為電沉積過程的陰極(基體)材料，經(jīng)機械拋光并用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陰極導線連接在一起。(3)開啟超聲和機械攪拌分散裝置及雙脈沖電源，在雙脈沖參數(shù)下電沉積1. 5，取出用水清洗干凈及吹干后在普通碳鋼表面得Ni-W-P/Ce02-SiA非晶復合材料。步驟(1)和(2)中的電解液是以氯化鎳、硫酸鎳、鎢酸鈉、次磷酸鈉為主鹽，以乙醇酸和檸檬酸為復合絡合劑，以二氧化鈰(CeO2)和二氧化硅(SiO2)納米顆粒為沉積的顆粒，以聚乙二醇10000(非離子表面活性劑)和十六烷基三甲基澳化胺(陽離子表面活性劑)為納米顆粒表面活性劑。具體成分是氯化鎳濃度為10g/L，硫酸鎳濃度為30g/L，鎢酸鈉濃度為80g/L，次磷酸鈉濃度為10g/L，乙醇酸濃度為30g/L，檸檬酸濃度為60g/L，CeO2濃度為10g/L，平均粒徑為30nm，SiO2濃度為30g/L，平均粒徑為30nm，聚乙二醇10000濃度為 25mg/L，十六烷基三甲基澳化胺濃度為10mg/L。步驟(3)中雙脈沖電沉積的參數(shù)為正向脈沖參數(shù)為脈寬200μ8，關斷時間 800μ、工作時間300ms，脈沖平均電流密度15A/dm2 ；反向脈沖參數(shù)為脈寬100μ8，關斷時間:900μ8,工作時間:30ms,脈沖平均電流密度:15A/dm2。電解液溫度45°C，電解液pH 值4。超聲分散電流為2A，機械攪拌速率為300rpm。本實施例電解液的均鍍能力高于95%，電流效率為80 85%，沉積速率為36. 49 μ m/h,獲得的沉積層厚度為M μ m。本方法所得Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料的結構為非晶態(tài)，組成為Ni 73. 24wt%, W 5. 23wt%, P 9. 96wt%, Ce028. 41wt%, Si023. 16wt% ；CeO2 和 SiO2 納米顆粒在 Ni-W-P 基質金屬中分散均勻，基質金屬顆粒大小為1 2μπι (如圖2所示)；復合材料的鍍態(tài)顯微硬度為739HV，與基體結合牢固，無起皮、脫落及剝離。而在現(xiàn)有文獻[1](如圖6所示)和文獻 [2](如圖7所示)條件下制備的Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料納米顆粒團聚嚴重，基質金屬顆粒分布不均勻，其大小為2 4μπι。復合材料的鍍態(tài)顯微硬度在649 673HV之間。據(jù)現(xiàn)有文獻[1]和文獻[2]所述的條件測試電解液的均鍍能力在85 88%之間，電流效率在 74 77%之間，沉積速率在25. 03 28. 78 μ m/h之間。實施例2 參見圖1，本納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法的具體制備步驟如下
(1)以電解鎳板作為電沉積過程的陽極材料，用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陽極導線連接在一起。(2)以普通碳鋼作為電沉積過程的陰極材料，經(jīng)機械拋光并用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陰極導線連接在一起。(3)開啟超聲和機械攪拌分散裝置及雙脈沖電源，在雙脈沖參數(shù)下電沉積3h，取出用冷水清洗干凈及吹干后在普通碳鋼表面得到Ni-W-P/Ce02-SiA非晶復合材料。步驟(1)和(2)中的電解液是以氯化鎳、硫酸鎳、鎢酸鈉、次磷酸鈉為主鹽，以乙醇酸和檸檬酸為復合絡合劑，以( 和S^2納米顆粒為沉積的增強相顆粒，以聚乙二醇 10000和十六烷基三甲基澳化胺為納米顆粒表面活性劑。具體成分是氯化鎳濃度為20g/ L，硫酸鎳濃度為50g/L，鎢酸鈉濃度為100g/L，次磷酸鈉濃度為12g/L，乙醇酸濃度為40g/ L，檸檬酸濃度為70g/L，CeO2濃度為13g/L，平均粒徑為30nm，SiO2濃度為35g/L，平均粒徑為30nm，聚乙二醇10000濃度為30mg/L，十六烷基三甲基澳化胺llmg/L。步驟(3)中雙脈沖電沉積的參數(shù)為正向脈沖參數(shù)為脈寬300μ8，關斷時間 700μ、工作時間400ms，脈沖平均電流密度16A/dm2 ；反向脈沖參數(shù)為脈寬200μ8，關斷時間:800μ3,工作時間:40ms,脈沖平均電流密度:18A/dm2。電解液溫度50°C，電解液pH 值5。超聲分散電流為3A，機械攪拌速率為200rpm。本實施例電解液的均鍍能力高于95%，電流效率為80 85%，沉積速率為 39. 14 μ m/h，雙脈沖電沉積池時間下獲得的沉積層厚度為117. 42 μ m0本方法所得Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料的結構為非晶態(tài)，組成為70. 15wt%Ni, 5. 42wt%ff, 10. 41wt%P, 10. 21wt%Ce02, 3. 81wt%Si02 ；CeO2 和 SiO2 納米顆粒在 Ni-W-P 基質金屬中分散均勻，基質金屬顆粒大小為1 2μπι (如圖3所示)；復合材料的鍍態(tài)顯微硬度為 758HV，與基體結合牢固，無起皮、脫落及剝離。而在現(xiàn)有文獻[1](如圖6所示)和文獻[2] (如圖7所示)條件下制備的Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料納米顆粒團聚嚴重，基質金屬顆粒分布不均勻，其大小為2 4μπι。復合材料的鍍態(tài)顯微硬度在649 673HV之間。據(jù)現(xiàn)有文獻[1]和文獻[2]所述的條件測試電解液的均鍍能力在85 88%之間，電流效率在74 77%之間，沉積速率在25. 03 28. 78 μ m/h之間。實施例3 參見圖1，本納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法的具體制備步驟如下(1)以電解鎳板作為電沉積過程的陽極材料，用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陽極導線連接在一起。(2)以普通碳鋼作為電沉積過程的陰極材料，經(jīng)機械拋光并用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陰極導線連接在一起。( 3 )開啟超聲和機械攪拌分散裝置及雙脈沖電源，在雙脈沖參數(shù)下電沉積他，取出用冷水清洗干凈及吹干后在普通碳鋼表面得到Ni-W-P/Ce02-SiA非晶復合材料。步驟(1)和(2)中的電解液是以氯化鎳、硫酸鎳、鎢酸鈉、次磷酸鈉為主鹽，以乙醇酸和檸檬酸為復合絡合劑，以( 和S^2納米顆粒為沉積的增強相顆粒，以聚乙二醇 10000和十六烷基三甲基澳化胺為納米顆粒表面活性劑。電解液的具體成分是氯化鎳濃度為30g/L，硫酸鎳濃度為70g/L，鎢酸鈉濃度為120g/L，次磷酸鈉濃度為14g/L，乙醇酸濃度為60g/L，檸檬酸濃度為90g/L，CeA濃度為15g/L，平均粒徑為30nm，SiA濃度為40g/L， 平均粒徑為30nm，聚乙二醇10000濃度為35mg/L，十六烷基三甲基澳化胺濃度為Umg/L。步驟(3)中雙脈沖電沉積的參數(shù)為正向脈沖參數(shù)為脈寬400μ8，關斷時間 600μ、工作時間500ms，脈沖平均電流密度20A/dm2 ；反向脈沖參數(shù)為脈寬200μ8，關斷時間:700μ8,工作時間:50ms,脈沖平均電流密度:20A/dm2。電解液溫度:60°C，電解液pH 值5. 5。超聲分散電流為4A，機械攪拌速率為lOOrpm。本實施例電解液的均鍍能力高于95%，電流效率為80 85%，沉積速率為 43. 07 μ m/h,雙脈沖電沉積4. 5h時間下獲得的沉積層厚度為193. 82 μ m。本方法所得Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料的結構為非晶態(tài)，組成為66. 04wt%Ni, 6. 22wt%ff, 11. 97wt%P, 11. 39wt%Ce02，4. 38wt%Si02 ；CeO2 和 SiR 納米顆粒在 Ni-W-P 基質金屬中分散均勻，基質金屬顆粒大小為1 2μπι (如圖4所示)；復合材料的鍍態(tài)顯微硬度為 781HV，與基體結合牢固，無起皮、脫落及剝離。而在現(xiàn)有文獻[1](如圖6所示)和文獻[2] (如圖7所示)條件下制備的Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料納米顆粒團聚嚴重，基質金屬顆粒分布不均勻，其大小為2 4μπι。復合材料的鍍態(tài)顯微硬度在649 673HV之間。據(jù)現(xiàn)有文獻[1]和文獻[2]所述的條件測試電解液的均鍍能力在85 88%之間，電流效率在74 77%之間，沉積速率在25. 03 28. 78 μ m/h之間。實施例4 參見圖1，本納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法的具體制備步驟如下
(1)以電解鎳板作為電沉積過程的陽極材料，用冷水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陽極導線連接在一起。(2)以普通碳鋼作為電沉積過程的陰極(基體)材料，經(jīng)機械拋光并用冷水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陰極導線連接在一起。(3)開啟超聲和機械攪拌分散裝置及雙脈沖電源，在雙脈沖參數(shù)下電沉積他，之后取出用冷水清洗干凈及吹干后在普通碳鋼表面得到Ni-W-P/Ce02-SiA非晶復合材料。步驟(1)和(2)中的電解液是以氯化鎳、硫酸鎳、鎢酸鈉、次磷酸鈉為主鹽，以乙醇酸和檸檬酸為復合絡合劑，以( 和S^2納米顆粒為沉積的增強相顆粒，以聚乙二醇 10000和十六烷基三甲基澳化胺為納米顆粒表面活性劑。具體成分是氯化鎳濃度為20g/ L，硫酸鎳濃度為60g/L，鎢酸鈉濃度為120g/L，次磷酸鈉濃度為14g/L，乙醇酸濃度為45g/ L，檸檬酸濃度為75g/L，CeO2濃度為15g/L，平均粒徑為30nm，SiO2濃度為35g/L，平均粒徑為30nm，聚乙二醇10000濃度為35mg/L，十六烷基三甲基澳化胺濃度為Umg/L。步驟(3)中雙脈沖電沉積的參數(shù)為正向脈沖參數(shù)為脈寬300μ8，關斷時間 700μ、工作時間400ms，脈沖平均電流密度18A/dm2 ；反向脈沖參數(shù)為脈寬300μ8，關斷時間:700μ8,工作時間:40ms,脈沖平均電流密度:18A/dm2。電解液溫度60°C，電解液pH 值6. 5。超聲分散電流為4A，機械攪拌速率為300rpm。本實施例電解液的均鍍能力高于95%，電流效率為85 88%，沉積速率為 41. 68 μ m/h，雙脈沖電沉積Mi時間下獲得的沉積層厚度為251 μ m。本方法所得Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料的結構為非晶態(tài)，組成為65. 60wt%Ni, 7. 43wt%ff, 10. 92wt%P, 11. 84wt%Ce02,4. 21Si02 ；CeO2 和 SiO2 納米顆粒在 Ni-W-P 基質金屬中分散均勻，基質金屬顆粒大小為1 2 μ m(如圖5所示);復合材料的鍍態(tài)顯微硬度為797HV， 與基體結合牢固，無起皮、脫落及剝離。而在現(xiàn)有文獻[1](如圖6所示)和文獻[2](如圖 7所示)條件下制備的Ni-W-P/Ce02-SiA復合材料納米顆粒團聚嚴重，基質金屬顆粒分布不均勻，其大小為2 4μπι。復合材料的鍍態(tài)顯微硬度在649 673HV之間。據(jù)現(xiàn)有文獻 [1]和文獻[2]所述的條件測試電解液的均鍍能力在85 88%之間，電流效率在74 77% 之間，沉積速率在25. 03 28. 78 μ m/h之間。
權利要求
1.一種納米顆粒增強金屬基非晶復合材料，其特征在于是Ni-W-P/Ce02-Si02非晶復合材料，復合材料中( 和S^2納米顆粒在Ni-W-P基質金屬中均勻分散，基質金屬顆粒大小為1 2 μ m。
2.根據(jù)權利要求書1所述的納米顆粒增強金屬基非晶復合材料，其特征在于=Ni-W-P/ CeO2-SiO2非晶復合材料的厚度為M 251 μ m。
3.根據(jù)權利要求書1所述的納米顆粒增強金屬基非晶復合材料，其特征在于=Ni-W-P/ CeO2-SiO2 非晶復合材料的組成為:Ni 66. 04 73. 24wt%, W 5. 23 7. 43wt%, P 9. 96 11. 97wt%, CeO2 8. 41 11. 84wt%, SiO2 3. 16 4. 38wt%。
4.一種納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟如下(1)以電解鎳板作為電沉積過程的陽極材料，用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陽極導線連接在一起；(2)以普通碳鋼作為電沉積過程的陰極材料，經(jīng)機械拋光并用水清洗干凈，然后將其浸入到電解液中，與雙脈沖電源的陰極導線連接在一起；(3)開啟超聲和機械攪拌分散裝置及雙脈沖電源，在雙脈沖參數(shù)下電沉積1.5 6h， 取出用冷水清洗干凈及吹干后在普通碳鋼表面得到Ni-W-P/Ce02-SiA非晶復合材料。
5.根據(jù)權利要求書4所述的納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法，其特征在于所述電解液是以氯化鎳、硫酸鎳、鎢酸鈉、次磷酸鈉為主鹽，以乙醇酸和檸檬酸為復合絡合劑，以CeO2和SW2納米顆粒為沉積的增強相顆粒，以聚乙二醇10000和十六烷基三甲基澳化胺為納米顆粒表面活性劑。
6.根據(jù)權利要求書4或5所述的納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法，其特征在于所述電解液的成分是氯化鎳濃度為10 30g/L，硫酸鎳濃度為30 70g/L，鎢酸鈉濃度為80 120g/L，次磷酸鈉濃度為10 14g/L，乙醇酸濃度為30 60g/L，檸檬酸濃度為60 90g/L，CeO2濃度為10 15g/L，平均粒徑為30nm，SiO2濃度為30 40g/L，平均粒徑為30nm，聚乙二醇10000濃度為25 35mg/L，十六烷基三甲基澳化胺濃度為10 12mg/L,電解液溫度45 60°C，電解液pH值4. 0 6. 5。
7.根據(jù)權利要求書4所述的納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中雙脈沖電沉積的參數(shù)為正向脈沖參數(shù)為脈寬200 400μ 關斷時間 600 80(^s，工作時間300 500ms，脈沖平均電流密度15 20A/dm2 ；反向脈沖參數(shù)為脈寬100 300μ8，關斷時間700 900μ8，工作時間3(T50ms，脈沖平均電流密度廣3A/ dm2。
8.根據(jù)權利要求書4所述的納米顆粒增強金屬基非晶復合材料的制備方法，其特征在于所述超聲分散電流為2 4A，機械攪拌速率為100 300rpm。
全文摘要
本發(fā)明提出一種納米顆粒增強金屬基非晶復合材料及其制備方法，采用雙脈沖電沉積1.5～6h，利用超聲、機械攪拌及兩種表面活性劑的共同分散作用，從電解液中在普通碳鋼表面制備厚度為54～251μm的Ni-W-P/CeO2-SiO2非晶復合材料。本發(fā)明的電解液穩(wěn)定性好，均鍍能力強，電流效率高，沉積速率快。非晶復合材料中的CeO2和SiO2納米顆粒增強相彌散分布，基質金屬顆粒大小為1～2μm，組織結構致密，與基體結合牢固，沉積層厚且鍍態(tài)顯微硬度高，可以作為冶金、化工、煙草及機械等設備零部件的表面功能性鍍層使用。
文檔編號C22C1/00GK102400066SQ20111039779
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權日2011年12月5日
發(fā)明者徐瑞東, 王軍麗 申請人:昆明理工大學