[发明专利]一种超声波辅助Ni-W-P-nSiO2纳米复合镀层的制备方法

说明书

本发明公开了一种超声波辅助Ni‑W‑P‑nSiO₂纳米复合镀层的制备方法，利用超声波纳米复合镀装置完成，该装置包括镀件（1）、镀液（2）、超声波发生器（3）、超声探头（4）、烧杯（5）、铁架台（6）、恒温水浴锅（8），所述烧杯（5）装有镀液（2），置于恒温水浴锅（8）中，超声波发生器（3）的振动棒固定在铁架台（6）上，超声探头（4）插入镀液；镀件（1）悬在烧杯中；镀液含有SiO₂纳米粒子；所述镀液组成为：每升镀液含有柠檬酸钠50～65g，钨酸钠35～45g，硫酸镍25～30g，次亚磷酸钠15～25 g，硫酸铵20～30g，乳酸10～15g，硫脲0.001～0.0015g。本发明利用超声波分散SiO₂纳米粒子，减少团聚，改善镀层质量，提高耐蚀性能，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域中Ni-W-P-nSiO₂纳米复合镀层的制备方法，特别是涉及一种超声波辅助Ni-W-P-nSiO₂纳米复合镀层的制备方法。

背景技术

SiO₂纳米粒子具有独特的物化性质，如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等优异的光、电、磁性能。将SiO₂纳米粒子均匀分散在镀层中，可大大提高镀层硬度、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性等性能。但由于SiO₂纳米粒子比表面积大，表面能高，属于热力学不稳定体系，极易发生团聚现象，造成镀层无法体现出纳米复合镀层特性。因此，提高SiO₂纳米粒子分散性是提高化学复合镀层综合性能的关键。目前采用的磁力搅拌不能很好地分散SiO₂纳米粒子，其作用效果有限；另外，也有利用超声清洗仪做水浴的超声波化学镀，但对SiO₂纳米粒子分散效果欠佳，纳米粒子容易沉积到镀液底层。将超声波振动探头插入镀液，利用超声波强烈的振动效应对纳米粒子做功，可以很好地分散SiO₂纳米粒子，并增加形核质点，提高镀速和镀层厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波辅助Ni-W-P-nSiO₂纳米复合镀层的制备方法，通过超声探头插入镀液，将电磁能转化为机械能，超声波强烈的振动效应能够更好地分散SiO₂纳米粒子，减少团聚，SiO₂纳米粒子扩散到镀件表面提供形核核心，提高镀速，细化镀层组织，增加镀层厚度，改善镀层质量，提高耐蚀性能，克服了现有技术的缺陷和不足，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

一种超声波辅助Ni-W-P-nSiO₂纳米复合镀层的制备方法，利用超声波纳米复合镀装置完成，该装置包括镀件、镀液、超声波发生器、超声探头、烧杯、铁架台、恒温水浴锅，所述烧杯装有镀液，置于恒温水浴锅中，超声波发生器的振动棒固定在铁架台上，其超声探头插入镀液；所述镀件悬在在烧杯中，避免与探头接触；所述镀液中含有SiO₂纳米粒子；所述镀液组成为：每升镀液含有柠檬酸钠50～65g，钨酸钠35～45g，硫酸镍25～30g，次亚磷酸钠15～25g，硫酸铵20～30g，乳酸10～15g，硫脲0.001～0.0015g。

上述超声波辅助Ni-W-P-nSiO₂纳米复合镀层的制备方法，依次包括以下步骤：

S1.将装有镀液的烧杯置于恒温水浴锅中；

S2.将振动棒固定在铁架台，超声探头插入镀液中；

S3.待镀液温度达到指定温度，将镀件悬挂在装有镀液的烧杯中；

S4.预镀15分钟后，往镀液中添加SiO₂纳米粒子，打开超声波发生器；

S5.调节镀液PH为8～9，施镀1.5～2h，完成纳米复合镀层的制备。