[发明专利]一种智能原位自监测稀土-Ni-CrN基复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种智能原位自监测稀土‑Ni‑CrN基复合涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤一、原位发光复合涂层基底前处理；步骤二、配置电化学沉积的电解液；步骤三、共沉积制备原位发光稀土复合镍基涂层；步骤四、耦合PVD技术构筑发光涂层耦合硬质CrN的功能复合涂层。本发明解决了现有技术中智能监测涂层磨损腐蚀情况的方法复杂、成本高且难监测的问题。

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，特别是涉及一种智能原位自监测稀土-Ni-CrN基复合涂层的制备方法。

背景技术

镁合金密度小、单位弹性模量高、抗压屈服极限高、冲击韧性好、抗弯强度大、抗高能粒子穿透能力大、塑性好、容易加工变形、焊接成型。镁合金优异的性能使之成为很多领域中最为理想的结构材料、如航空航天、汽车、军工、电子及计算机等领域。但材料腐蚀对材料的危害很大，由于材料与环境的相互作用，每年都会因为材料腐蚀而造成巨大的经济损失，因此表面涂层因为起着延长零部件寿命、提高零件的机械性能的作用得到广泛的应用，但是如何快速准确的检测涂层的受腐蚀情况成为目前急需处理的问题。到目前为止，研究人员已经通过各种方法来检测涂层及零部件的磨损腐蚀情况，如油分析、声发射、振动、振动感应器及发光感应器。然而发光涂层是这些技术中相对较新的方法。具有成本低，可见性高、高适应性等优点，因此发光涂层被认为是目前一种很有前途的检测磨损腐蚀情况的方法。

目前发光涂层是一种能够快检测涂层磨损腐蚀情况的新型涂层，具有准确性高、监测准时、成本低等特点。在快速监测涂层磨损腐蚀的应用具有良好的应用前景。近年来，人们一直在试图寻找能快速、经济的方法来监测涂层和零部件的磨损腐蚀。目前的检测涂层及零部件磨损腐蚀多种方法中，采用原位自发光涂层来监测最为简便、成本最低。因此，可通过在镁合金上电化学沉积发光系统镍基涂层来监测涂层结构的健康情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种智能原位自监测稀土-Ni-CrN基复合涂层的制备方法，解决了现有技术中智能监测涂层磨损腐蚀情况的方法复杂、成本高且难监测的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种智能原位自监测稀土-Ni-CrN基复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原位发光复合涂层基底前处理；

步骤二、配置电化学沉积的电解液；

步骤三、共沉积制备原位发光稀土复合镍基涂层；

步骤四、耦合PVD技术构筑发光涂层耦合硬质CrN的功能复合涂层。

进一步地，所述步骤一具体为：

先将基底用超声波在分析纯丙酮中清洗25~35分钟，然后进行水浴锅60~70℃碱洗25~35分钟，之后10~20秒钟酸洗，再次进行水浴锅70~80 ℃的25~35分钟活化处理，最后再进行水浴锅70~80 ℃的25~35分钟的浸锌处理。

进一步地，所述步骤二的电解液溶液为镀镍液，蓝色荧光粉BaMgAl₁₀0₁₇:Eu²⁺稀土元素显光颗粒在电解液中的浓度为6-10 g/L，六水合硫酸镍在电解液中的浓度为110~130g/L，氟化铵、柠檬酸铵、糖精钠、十二烷基硫酸钠、氨水在电解液的浓度分别为35~45 g/L、8~12 g/L、2~4 g/L、0.08~0.12 g/L、35~45 ml/L。

进一步地，所述步骤三具体为：

将处理好的基底固定在位于电解液中的阴极石墨上，镍片固定在阳极电极上，然后通过恒温水浴，电解温度控制在40~50 ℃；沉积时间25~35分钟，在基底表面电化学沉积含蓝色荧光粉BaMgAl₁₀0₁₇:Eu²⁺的发光稀土复合镍基涂层。

进一步地，所述步骤四具体为：