本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備及工藝，該制備設(shè)備包括電磁場發(fā)生控制器、磁極、超聲發(fā)生器、測溫系統(tǒng)、容器，所述電磁場發(fā)生控制器與所述磁極相連接，所述超聲發(fā)生器、所述測溫系統(tǒng)分別與所述容器相連接。本發(fā)明專利技術(shù)還提出一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備工藝，其是在施鍍步驟，借助磁極、超聲發(fā)生器向施加電磁場和超聲波，與傳統(tǒng)化學(xué)復(fù)合鍍相比，在較低沉積溫度下，通過電磁-超聲復(fù)合場協(xié)同作用可快速制備組織細小、結(jié)構(gòu)致密的納米復(fù)合鍍層，效率明顯提高、能耗顯著降低。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備及工藝，屬于化 學(xué)鍍
技術(shù)介紹
化學(xué)鍍Ni-p二元合金技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的表面保護技術(shù)，與電鍍工藝比較， 具有設(shè)備簡單、易于控制和掌握等優(yōu)點，并且鍍層厚度均勻，不需直流電流設(shè)備、孔隙率小、 耐蝕性優(yōu)良且對環(huán)境污染較少，適合于復(fù)雜形狀零件，已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、機械、汽車、電 子以及航空航天等眾多領(lǐng)域。常規(guī)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層多以Ni-P作為基體，添加一種或數(shù) 種不溶性的固體顆粒，如SiC、A1203、M〇S2、石墨、具有自潤滑特性的PTFE等納米微粒，以提 高化學(xué)鍍Ni-P鍍層的硬度、耐磨性和減摩性。但加入的此類復(fù)合鍍層的主要制備工序包 括：納米微粒的表面處理、鍍液的配制、鍍層沉積以及鍍層后處理等過程。其中，復(fù)合鍍層的 沉積過程是影響鍍層形貌結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以常用的酸性鍍液體系為例，納米微粒 的加入大大降低鍍液穩(wěn)定性，鍍層沉積效率亦較為低下，而且施鍍工藝溫度一般較高（在 90°C左右），能耗大，高溫還使鍍液蒸發(fā)嚴重、鍍液使用壽命短，造成浪費和環(huán)境污染。因此， 有必要對傳統(tǒng)的Ni-P基納米化學(xué)復(fù)合鍍制備工藝進行改善，以期進一步提高效率、降低能 耗，得到表面具有特殊結(jié)構(gòu)的鍍層。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備及工藝，提高效率、降低 能耗，并得到具有微孔狀結(jié)構(gòu)的鍍層，便于在后期儲油、耐摩擦磨損方面的應(yīng)用。 本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè) 備，其特征在于，包括電磁場發(fā)生控制器、磁極、超聲發(fā)生器、測溫系統(tǒng)、容器，所述電磁場發(fā) 生控制器與所述磁極相連接，所述超聲發(fā)生器、所述測溫系統(tǒng)分別與所述容器相連接，所述 容器內(nèi)設(shè)置有復(fù)合鍍液、基體；所述測溫系統(tǒng)用來測量所述復(fù)合鍍液的溫度，所述超聲發(fā)生 器與所述容器之間還設(shè)置有變幅桿，所述磁極為相對設(shè)置的兩個。 本專利技術(shù)還提出一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備的制備工藝， 其特征在于，具體包括如下步驟： 步驟SS1納米微粒和基體表面預(yù)處理：在0.lg~0. 2g/LSiC，11. 5g~12. 5g/L FeS04 ? 7H20,0. 3g~0. 5g/LZn的溶液中，利用還原反應(yīng)方法在SiC表面包覆上Fe層；基 體的處理方法為：基體經(jīng)過打磨去除毛刺、堿液除油、稀硫酸活化，去除表面氧化物，備用； 步驟SS2磁化的SiC/Ni-P鍍液的配制：鍍液成分如下：NiS04 ? 6H20 28~32g/ L、NaH2P02 ?H20 28 ~32g/L、Na3C6H507 ? 2H20 28 ~32g/L、CH3COONa18 ~22g/L、加速 劑13~16mL/L，步驟SS1中預(yù)處理的磁化的納米SiC1~3g/L，將全部組分稱量后，用去 離子水充分溶解，并用超聲攪拌20min，調(diào)節(jié)pH值至4. 8左右； 步驟SS3復(fù)合鍍層的沉積：將步驟SS2配制的SiC/Ni-P鍍液加熱至50°C，測溫 系統(tǒng)實時檢測復(fù)合鍍液的溫度，固定超聲波發(fā)生器的超聲頻率為20kHz，調(diào)整超聲波功率為 0~300W且大于0W，采用電磁場發(fā)生控制器（1)調(diào)整電磁場強度為0~0.H且大于0T的， 放入步驟SS2預(yù)處理過的基體，施鍍時間為60min，得到復(fù)合鍍層。 優(yōu)選地，基體為鋼基體。 優(yōu)選地，加速劑為有機酸。 優(yōu)選地，有機酸為乳酸。 優(yōu)選地，電磁場的磁場強度為0. 1~0. 7T，超聲波功率為100~300W。 本專利技術(shù)所達到的有益效果：與傳統(tǒng)化學(xué)復(fù)合鍍相比，在較低沉積溫度下，通過電 磁-超聲復(fù)合場協(xié)同作用可快速制備組織細小、結(jié)構(gòu)致密的納米復(fù)合鍍層，效率明顯提高、 能耗顯著降低。【附圖說明】 圖1是本專利技術(shù)的一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備的制備設(shè) 備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標記的含義：1-電磁場發(fā)生控制器，2-磁極，3-超聲發(fā)生器，4-變幅桿，5-測 溫系統(tǒng)，6-復(fù)合鍍液，7-基體，8-容器。 圖2是本專利技術(shù)的一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備的制備工 藝的工藝流程圖。 圖3是包覆上Fe層的SiC納米微粒的電鏡圖。 圖4是包覆上Fe層的SiC納米微粒的能譜圖。 圖5是實施例1所得納米復(fù)合鍍層的電鏡圖。 圖6是實施例2所得納米復(fù)合鍍層的電鏡圖。 圖7是對比例1所得納米復(fù)合鍍層的電鏡圖。 圖8是實施例3所得納米復(fù)合鍍層的能譜分析圖。 圖9是實施例3所得納米復(fù)合鍍層的XRD圖譜。 圖10是實施例3所得納米復(fù)合鍍層的硬度與壓痕深度的關(guān)系圖。 圖11是實施例3所得納米復(fù)合鍍層的晶化處理工藝路線圖。 圖12是實施例3所得納米復(fù)合鍍層的XRD圖譜。【具體實施方式】 下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術(shù) 的技術(shù)方案，而不能以此來限制本專利技術(shù)的保護范圍。 圖1是本專利技術(shù)的一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備的制備設(shè) 備的結(jié)構(gòu)示意圖，本專利技術(shù)提出一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備，其特 征在于，包括電磁場發(fā)生控制器1、磁極2、超聲發(fā)生器3、測溫系統(tǒng)5、容器8,電磁場發(fā)生控 制器1與磁極2相連接以便控制磁場強度，超聲發(fā)生器3、測溫系統(tǒng)5分別與容器8相連接， 容器8內(nèi)設(shè)置有復(fù)合鍍液6、基體7;測溫系統(tǒng)5用來測量復(fù)合鍍液6的溫度，超聲發(fā)生器3 與容器8之間還設(shè)置有變幅桿4,磁極2為相對設(shè)置的兩個。 本專利技術(shù)所采用的復(fù)合鍍液成分說明如下：NiS04?6H20為六水硫酸鎳； Na3C6H507 ? 2H20為二水檸檬酸鈉；CH3COONa為乙酸鈉；所采用的設(shè)備是：FS-1500型超聲波 發(fā)生器、SB-175型電磁發(fā)生器。 圖2是本專利技術(shù)的一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備的制備工 藝的工藝流程圖，本專利技術(shù)的鍍層制備工藝包括：步驟SS1納米微粒表面磁化改性處理和基 體表面預(yù)處理；步驟SS2磁化的SiC/Ni-P鍍液的配制；步驟SS3在外加超聲波、電磁場的作 用下完成復(fù)合鍍層的沉積。 具體而言，本專利技術(shù)的一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備的制備 工藝的具體內(nèi)容如下： 納米微粒和基體表面預(yù)處理，其包括： 納米微粒表面磁化預(yù)處理：在0?lg~0? 2g/LSiC、ll. 5g~12. 5g/LFeS04 .7H20、 0. 3g~0. 5g/LZn的混合溶液中，利用還原反應(yīng)方法在粒徑20nm的當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種表面帶微孔結(jié)構(gòu)的納米化學(xué)復(fù)合鍍層的制備設(shè)備，其特征在于，包括電磁場發(fā)生控制器(1)、磁極(2)、超聲發(fā)生器(3)、測溫系統(tǒng)(5)、容器(8)，所述電磁場發(fā)生控制器(1)與所述磁極(2)相連接，所述超聲發(fā)生器(3)、所述測溫系統(tǒng)(5)分別與所述容器(8)相連接，所述容器(8)內(nèi)設(shè)置有復(fù)合鍍液(6)、基體(7)；所述測溫系統(tǒng)(5)用來測量所述復(fù)合鍍液(6)的溫度，所述超聲發(fā)生器(3)與所述容器(8)之間還設(shè)置有變幅桿(4)，所述磁極(2)為相對設(shè)置的兩個。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周衡志，王玉文，方信賢，顧夢凡，張保森，白允強，陳益民，
申請(專利權(quán))人：南京工程學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32
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