[发明专利]一种实验室内制备金属基纳米陶瓷的方法及装置

摘要

一种实验室内制备金属基纳米陶瓷的方法及装置。其特征在于：将基材经过预处理后置入电镀槽中，通过超声发生器、脉冲电磁场发生器和脉冲电源为镀槽施加超声场、电磁场和电场，实现多场耦合电沉积，具体过程：加热超声波介质，放入电沉积装置，打开脉冲电源、超声波发生器、脉冲电磁场发生器，将经过前处理的基材放入所配置好的复合镀液中进行电沉积；然后进行镀件的后处理，将第二步沉积完成的镀件进行超声清洗，丙酮清洗，无水乙醇清洗。本方法的复合镀液中均匀分布有镍离子和不溶性纳米陶瓷颗粒，施加脉冲电磁场和正负脉冲电流或电压的状态下使纳米陶瓷颗粒和基质金属离子共沉积而得到由基质金属镍与纳米颗粒构成的金属基纳米陶瓷复合材料。

主权项

 一种实验室内制备金属基纳米陶瓷的装置，包括带有内容腔的超声波发生器（1）、能够输出正负脉冲的脉冲电源（6）、脉冲电磁场发生器（9）以及加热装置（12）；其中，在超声波发生器（1）的内容腔侧壁上固定有垫块（11），在垫块（11）上固定有水平的网状隔板（2），在网状隔板（2）上固定有纵截面呈“U”字型的盆状镀槽（4），镀槽（4）的底脚插入网状隔板（2）上的固定孔而实现固定；在超声波发生器（1）的内容腔顶端固定有一块防蒸发绝缘盖板（10），防蒸发绝缘盖板（10）上开有若干螺栓孔（15）并配有若干用于实现导体连接的空心双层螺栓以及采用导电材料制成的上、下接头（18，19），螺栓孔（15）内开有内螺纹，上、下接头（18，19）的外面开有外螺纹；所述空心双层螺栓由两层材料复合而成，其中外层（17）采用绝缘材料制成，并开有与所述螺栓孔（15）上的内螺纹相配合的外螺纹，内层（16）采用导体制成，并开有与所述上、下接头上的外螺纹相配合的内螺纹；脉冲电源（6）和脉冲电磁场发生器（9）的电源输出端分别经由导线与对应的上接头（18）进行电连接；在镀槽（4）外侧的两个相反方向处分别固定有脉冲电磁场发生器（9）的两个输出线圈，所述输出线圈的电连接端经过绝缘导线电连接至与其对应的一对下接头上；在镀槽（4）里侧的两个相反方向处分别固定有阴极板固定夹（7）和阳极板固定夹（8）；阴极板固定夹（7）和阳极板固定夹（8）的结构相同，均采用绝缘材料制成，由上夹板（21）、立板（24）以及下夹板（25）依次连接后构成，其中，在立板（24）的上端固定连接有一个L形弯板（20），在上夹板（21）和下夹板（25）上对应开有极板上卡槽（23）和极板下卡槽（26），在上夹板（21）的中央还开有一个供极板连接导线（28）穿过的导引槽（22），L形弯板（20）卡在镀槽（4）的侧边上实现对阴极板固定夹（7）和阳极板固定夹（8）的固定，固定于阴极板固定夹（7）和阳极板固定夹（8）上的阴极板和阳极板的电连接端分别经过极板连接导线（28）电连接至与其对应的另一对下接头上；所述空心双层螺栓固定于螺栓孔（15）内，已对应连接完毕的全部下接头（19）旋入对应空心双层螺栓的底部，已对应连接完毕的全部上接头（18）旋入对应空心双层螺栓的上部；加热装置（12）的电加热管位于超声波发生器（1）的内容腔中，处于网状隔板（2）的下方，所述电加热管的连接导线经过绝缘密封垫（13）密封后引出，连接至加热装置电源（14）的电流输出端。