CN106065491B - 一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种非晶Ni‑W‑TiO2纳米复合镀层的制备方法。制备方法：一、基体材料的预处理；二、配制成化学电镀液；三、调节电镀液pH值后，调整阴极电流密度、镀液温度、机械搅拌速度和电镀时间，在基体材料上施镀，完成纳米复合镀层的制备。本发明方法制备的非晶Ni‑W‑TiO2纳米复合镀层，在保持了Ni‑W非晶态化学镀层所具有的良好性能基础上，因TiO2纳米颗粒的加入镀层的耐腐蚀性能、耐磨性能和耐高温氧化能力都有了进一步的提高，延长了其使用寿命，节约了生产成本。

Description

一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法
技术领域
本发明涉及镍钨化学镀领域，具体是一种具有优良的耐腐蚀性能、耐磨性能和耐高温氧化能力的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法。
背景技术
所谓复合电沉积，就是在电镀或化学镀溶液中加人非水溶性的固体微粒，使其与主体金属共沉积在基材上的涂覆工艺，所得到的镀层称为复合镀层，自从1949年美国A.Simos获得第一个复合电镀专利以后，复合电镀工艺从单金属、单颗粒复合电镀，己发展到各种合金及复合微粒的镀层，从而获得具有硬度、耐磨性、自润滑性、热性、耐蚀性及特殊的装饰外观等功能性镀层。复合电沉积在国外已有六七十年的历史，国内则起步较晚，近二十多年才得以迅速发展。目前，复合电沉积技术仍然是世界各国竞相研究的热点，尤其日本、俄罗斯、德国在该领域的研究较深。研制出的镀层的功能己形成多种系列，可分为耐磨镀层、耐高温镀层、耐蚀镀层、高温耐磨镀层、高温耐磨耐蚀镀层、特殊装饰性彩色镀层、电接触功能的镀层等。
非晶态复合镀层具有优秀的耐蚀性、耐磨性、高硬度、高电阻率、催化特性以及许多特殊的磁学性质，表现出很好的综合物理和化学性能。非晶态Ni-W合金具有较高的硬度和耐腐蚀能力，但该镀层应力较大，容易产生裂纹，随着纳米技术的发展，纳米材料的应用范围也越来越广，将纳米固体微粒加入到镀液中，通过与金属共沉积能够获得功能特性大幅度提高的镀层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层及其制备方法，利用此方法制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层具有优良的耐腐蚀性能、耐磨性能和耐高温氧化能力。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，包括以下步骤：
一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，放入除油液中进行电化学除油，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；
二、用去离子水配制化学电镀液，包括：浓度为26.4g/L的Ni2SO4·6H2O，浓度为60.0g/L 的Na2WO4·2H2O，浓度为65.0g/L的C6H8O7·H2O，35.6g/L的海藻提取物与浓度为1-10g/L 的TiO2纳米颗粒；
三、用氨水将电镀液pH值调节至1-12后，对电镀液超声20min，将步骤一表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为50-500mA/cm2，与镀液温度为50-80℃和机械搅拌速度为100-1200rad/min条件下，电镀5-30min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。在本技术方案中，本发明是在电镀Ni-W镀液中加入TiO2纳米颗粒，通过控制合金组分范围和电镀工艺，制备得到了非晶 Ni-W-TiO2纳米复合镀层。电镀过程中，合金组分的范围的控制，增强了阴极极化，使得镀层中镍和钨的晶粒有了明显的细化，镀层细密、平整，同时促进了TiO2纳米颗粒在镀层中的沉积。
作为优选，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH 浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为70-75℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为 5-10min。
作为优选，步骤二中TiO2纳米颗粒的浓度为2-8g/L。
作为优选，步骤三中电镀液的pH值为3-10。
作为优选，步骤三中阴极的电流密度为90-300mA/cm2。
作为优选，步骤三中镀液的温度为55-75℃。
作为优选，步骤三中机械搅拌的速度为200-1000rad/min。
作为优选，步骤三中电镀的时间为10-20min。
作为优选，步骤二中化学电镀液还包括2.3g/L的纳米氧化钆与0.67g/L的纳米氧化铽。
作为优选，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为10-30wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为4-6 的混合浆料，将混合浆料在60-80℃下提取2-4h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
本发明的有益效果：
1、本发明是在电镀Ni-W镀液中加入TiO2纳米颗粒，通过控制合金组分范围和电镀工艺，制备得到了非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。电镀过程中，合金组分的范围的控制，增强了阴极极化，使得镀层中镍和钨的晶粒有了明显的细化，镀层细密、平整，同时促进了TiO2纳米颗粒在镀层中的沉积；
2、本发明方法制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层与基体结合紧密，在耐腐蚀性能、耐磨性能和耐高温氧化能力上均优于非晶Ni-W普通镀层；
3、本发明所用的电镀液具有电镀温度高、阴极沉积速度快、性能稳定，便于操作控制的特点；
4、由于TiO2纳米颗粒的加入，使得复合镀层中的Ni和W得到了强化，改善了复合镀层的内部应力。复合镀层中TiO2纳米颗粒的质量分数为6.8～23.6％，通过Tafel曲线测试其在浓度为0.5mol/LH2SO4溶液中的耐腐蚀性能，结果表明，非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的腐蚀电流密度分别为9.4～6.9×10-5A/cm2，腐蚀电位分别为-0.29～-0.13V(相同条件下，非晶Ni-W 复合镀层的腐蚀电流密度平均为1.07×10-4A/cm2，腐蚀电位平均为-0.33V)；通过复合镀层摩擦磨损实验测试其耐磨性能，结果表明，非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的质量损失量分别为 9.3～3.5×10-4g(相同条件下，非晶Ni-W复合镀层的质量损失量平均为2.7×10-3g)；通过镀层高温氧化实验测试其耐高温氧化能力，结果表明，非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的氧化增量分别为0.63～0.48g/m2(相同条件下，非晶Ni-W复合镀层的氧化增量平均为1.62g/m2)。以上结果说明使用本发明的方法制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层在耐腐蚀性能、耐磨性能和耐高温氧化能力等方面均有显著提高。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，按以下步骤进行：一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，利用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，接着放入除油液中进行电化学除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为70℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为5min，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，接着在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，然后再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；二、用去离子水配制成400mL的化学电镀液，包括：Ni2SO4·6H2O，浓度为26.4g/L，Na2WO4·2H2O，浓度为60.0g/L，C6H8O7·H2O，浓度为65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及TiO2纳米颗粒，浓度为10g/L；三、利用氨水将电镀液pH值调节至10后，对电镀液超声20min，接着将表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为90mA/cm2，与镀液温度为70℃和机械搅拌速度为600rad/min条件下，电镀10min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。其中，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为 10wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为4的混合浆料，将混合浆料在60℃下提取2h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层，表面细致，经测试，复合镀层中TiO2纳米颗粒的质量分数为6.8％，在浓度为0.5mol/LH2SO4溶液中测试复合镀层的Tafel曲线，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的腐蚀电流密度为9.4×10-5A/cm2，腐蚀电位分别为-0.29V。通过复合镀层摩擦磨损实验测试其耐磨性能，测得本实施方式制备的非晶 Ni-W-TiO2纳米复合镀层的质量损失量为9.3×10-4g。通过镀层高温氧化实验测试其耐高温氧化能力，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的氧化增量为0.63g/m2。
实施例2
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，按以下步骤进行：一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，利用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，接着放入除油液中进行电化学除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为75℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为10min，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，接着在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，然后再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；二、用去离子水配制成400mL的化学电镀液，包括：Ni2SO4·6H2O，浓度为26.4g/L，Na2WO4·2H2O，浓度为60.0g/L，C6H8O7·H2O，浓度为65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及TiO2纳米颗粒，浓度为2g/L；三、利用氨水将电镀液pH值调节至3后，对电镀液超声20min，接着将表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为90mA/cm2，与镀液温度为55℃和机械搅拌速度为200rad/min条件下，电镀10min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。其中，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为 30wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为6的混合浆料，将混合浆料在80℃下提取4h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层，表面细致，经测试，复合镀层中TiO2纳米颗粒的质量分数为7.2％，在浓度为0.5mol/LH2SO4溶液中测试复合镀层的Tafel曲线，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的腐蚀电流密度为8.2×10-5A/cm2，腐蚀电位分别为-0.26V。通过复合镀层摩擦磨损实验测试其耐磨性能，测得本实施方式制备的非晶 Ni-W-TiO2纳米复合镀层的质量损失量为8.7×10-4g。通过镀层高温氧化实验测试其耐高温氧化能力，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的氧化增量为0.61g/m2。
实施例3
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，按以下步骤进行：一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，利用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，接着放入除油液中进行电化学除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为75℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为10min，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，接着在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，然后再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；二、用去离子水配制成400mL的化学电镀液，包括：Ni2SO4·6H2O，浓度为26.4g/L，Na2WO4·2H2O，浓度为60.0g/L，C6H8O7·H2O，浓度为65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及TiO2纳米颗粒，浓度为8g/L；三、利用氨水将电镀液pH值调节至10后，对电镀液超声20min，接着将表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为150mA/cm2，与镀液温度为65℃和机械搅拌速度为200rad/min条件下，电镀20min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。其中，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为 30wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为5的混合浆料，将混合浆料在70℃下提取3h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层，表面细致，经测试，复合镀层中TiO2纳米颗粒的质量分数为14.8％，在浓度为0.5mol/LH2SO4溶液中测试复合镀层的Tafel曲线，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的腐蚀电流密度为7.9×10-5A/cm2，腐蚀电位分别为-0.22V。通过复合镀层摩擦磨损实验测试其耐磨性能，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的质量损失量为6.4×10-4g。通过镀层高温氧化实验测试其耐高温氧化能力，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的氧化增量为0.56g/m2。
实施例4
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，按以下步骤进行：一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，利用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，接着放入除油液中进行电化学除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为75℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为10min，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，接着在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，然后再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；二、用去离子水配制成400mL的化学电镀液，包括：Ni2SO4·6H2O，浓度为26.4g/L，Na2WO4·2H2O，浓度为60.0g/L，C6H8O7·H2O，浓度为65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及TiO2纳米颗粒，浓度为4g/L；三、利用氨水将电镀液pH值调节至5后，对电镀液超声20min，接着将表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为90mA/cm2，与镀液温度为65℃和机械搅拌速度为800rad/min条件下，电镀20min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。其中，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为 10wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为5.5的混合浆料，将混合浆料在71℃下提取3h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层，表面细致，经测试，复合镀层中TiO2纳米颗粒的质量分数为19.7％，在浓度为0.5mol/LH2SO4溶液中测试复合镀层的Tafel曲线，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的腐蚀电流密度为7.1×10-5A/cm2，腐蚀电位分别为-0.18V。通过复合镀层摩擦磨损实验测试其耐磨性能，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的质量损失量为5.2×10-4g。通过镀层高温氧化实验测试其耐高温氧化能力，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的氧化增量为0.53g/m2。
实施例5
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，按以下步骤进行：一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，利用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，接着放入除油液中进行电化学除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为75℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为10min，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，接着在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，然后再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；二、用去离子水配制成400mL的化学电镀液，包括：Ni2SO4·6H2O，浓度为26.4g/L，Na2WO4·2H2O，浓度为60.0g/L，C6H8O7·H2O，浓度为65.0g/L，35.6g/L的海藻提取物以及TiO2纳米颗粒，浓度为4g/L；三、利用氨水将电镀液pH值调节至5后，对电镀液超声20min，接着将表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为260mA/cm2，与镀液温度为70℃和机械搅拌速度为400rad/min条件下，电镀20min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。其中，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为 15wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为4.5的混合浆料，将混合浆料在70℃下提取2h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层，表面细致，经测试，复合镀层中TiO2纳米颗粒的质量分数为23.6％，在浓度为0.5mol/LH2SO4溶液中测试复合镀层的Tafel曲线，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的腐蚀电流密度为6.9×10-5A/cm2，腐蚀电位分别为-0.13V。通过复合镀层摩擦磨损实验测试其耐磨性能，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的质量损失量为3.5×10-4g。通过镀层高温氧化实验测试其耐高温氧化能力，测得本实施方式制备的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的氧化增量为0.48g/m2。
实施例6
一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，包括以下步骤：
一、将1×1mm面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，放入除油液中进行电化学除油，除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为75℃，电流密度为 25mA/cm2，除油时间为8min，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，在浓度为20％的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，再用清水清洗干净，之后在浓度为5％的硫酸溶液中弱浸蚀活化 5min，清洗干净后自然晾干；
二、用去离子水配制化学电镀液，包括：浓度为26.4g/L的Ni2SO4·6H2O，浓度为60.0g/L 的Na2WO4·2H2O，浓度为65.0g/L的C6H8O7·H2O，35.6g/L的海藻提取物，2.3g/L的纳米氧化钆、0.67g/L的纳米氧化铽与浓度为6g/L的TiO2纳米颗粒；海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为20wt％的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为5的混合浆料，将混合浆料在70℃下提取3h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物；
三、用氨水将电镀液pH值调节至7后，对电镀液超声20min，将步骤一表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为300mA/cm2，与镀液温度为75℃和机械搅拌速度为1000rad/min条件下，电镀30min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、将1×1mm2面积的紫铜片，一面用环氧树脂完全密封，用180目的金相砂纸对另一面进行打磨抛光，放入除油液中进行电化学除油，将除油完毕的紫铜片用清水清洗干净，在浓度为20%的硫酸溶液中强浸蚀活化10min，再用清水清洗干净，之后在浓度为5%的硫酸溶液中弱浸蚀活化5min，清洗干净后自然晾干；除油液由NaOH、Na2CO3、Na3PO4·12H2O和去离子水组成，其中NaOH浓度为12g/L、Na2CO3浓度为25g/L、Na3PO4·12H2O浓度为60g/L，除油过程中紫铜片作为阴极，90×60mm不锈钢片作为阳极，温度为70-75℃，电流密度为25mA/cm2，除油时间为5-10min；
二、用去离子水配制化学电镀液，包括：浓度为26.4g/L的Ni2SO4·6H2O，浓度为60.0g/L的Na2WO4·2H2O，浓度为65.0g/L的C6H8O7·H2O，35.6g/L的海藻提取物与浓度为1-10g/L的TiO2纳米颗粒；化学电镀液还包括2.3g/L的纳米氧化钆与0.67g/L的纳米氧化铽；
三、用氨水将电镀液pH值调节至1-12后，对电镀液超声20min，将步骤一表面处理好的紫铜片置于电镀液中，连接好线路，调整阴极电流密度为50-500mA/cm2，与镀液温度为50-80℃和机械搅拌速度为100-1200rad/min条件下，电镀5-30min，然后将得到的复合镀层清洗干净后自然晾干，即可得到所需的非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层。
2.根据权利要求1所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，步骤二中TiO2纳米颗粒的浓度为2-8g/L。
3.根据权利要求1所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，步骤三中电镀液的pH值为3-10。
4.根据权利要求3所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，步骤三中阴极的电流密度为90-300mA/cm2。
5.根据权利要求4所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，步骤三中镀液的温度为55-75℃。
6.根据权利要求5所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，步骤三中机械搅拌的速度为200-1000rad/min。
7.根据权利要求6所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，步骤三中电镀的时间为10-20min。
8.根据权利要求1所述的一种非晶Ni-W-TiO2纳米复合镀层的制备方法，其特征在于，所述海藻提取物的制备方法如下：将切碎的海藻碎末与水混合，打浆后制得浓度为10-30wt%的海藻浆料；向海藻浆料中添加等体积的柠檬酸钠溶液，制得pH值为4-6的混合浆料，将混合浆料在60-80℃下提取2-4h，提取后过滤得到海藻粗提液，将海藻粗提液转移至高压灭菌锅内进行熟化灭菌；然后继续对海藻粗提液通过微滤膜去除大分子杂蛋白，最后冷冻干燥后制得海藻提取物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109440158A (zh) * 2018-12-28 2019-03-08 南京时恒电子科技有限公司 一种Cu-Ti-Co复合电极及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3591350A (en) * 1968-06-17 1971-07-06 M & T Chemicals Inc Novel plating process
CN1563505A (zh) * 2004-03-16 2005-01-12 天津大学 脉冲镀镍基纳米复合镀层的方法及设备
CN1924112A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 天津大学 用于冶金连铸机结晶器的复合镀层材料及制造方法和设备
CN101210305A (zh) * 2006-12-31 2008-07-02 王为 钨合金复合镀层材料及制造方法
CN102400066A (zh) * 2011-12-05 2012-04-04 昆明理工大学 一种纳米颗粒增强金属基非晶复合材料及其制备方法
CN102488253A (zh) * 2011-12-28 2012-06-13 青岛明月海洋科技有限公司 一种活性海藻提取物的制备方法
CN104195619A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 朱忠良 一种复合电镀液及使用所述复合电镀液进行电镀的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3591350A (en) * 1968-06-17 1971-07-06 M & T Chemicals Inc Novel plating process
CN1563505A (zh) * 2004-03-16 2005-01-12 天津大学 脉冲镀镍基纳米复合镀层的方法及设备
CN1924112A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 天津大学 用于冶金连铸机结晶器的复合镀层材料及制造方法和设备
CN101210305A (zh) * 2006-12-31 2008-07-02 王为 钨合金复合镀层材料及制造方法
CN102400066A (zh) * 2011-12-05 2012-04-04 昆明理工大学 一种纳米颗粒增强金属基非晶复合材料及其制备方法
CN102488253A (zh) * 2011-12-28 2012-06-13 青岛明月海洋科技有限公司 一种活性海藻提取物的制备方法
CN104195619A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 朱忠良 一种复合电镀液及使用所述复合电镀液进行电镀的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Ni-W-TiO2复合电极在碱性介质中的析氢电催化性能";向翠丽等;《化学研究与应用》;20051028;第17卷(第5期);第664-666页 *
"电沉积Ni-W-RexOy复合镀层组织性能研究";张雪辉等;《功能材料》;20160330;第47卷(第3期);第03103-03108页 *

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