润滑科技信息平台

专利摘要

本发明提供了一种低强度金属表面硬质防护涂层及其制备方法和应用，涉及材料表面防护技术领域。本发明采用电镀和/或化学镀的方法在低强度金属表面沉积硬质防护涂层，所述硬质防护涂层为镍基多层涂层，自低强度金属表面起，所述镍基多层涂层的硬度逐层梯度化递增。本发明通过在低强度金属表面制备硬度梯度化涂层构筑“力学弹簧”，缓解低强度金属表面与硬质防护涂层之间的软硬力学失配问题，而且镍基涂层具有耐腐蚀性好、耐磨性强的有优点；并且电镀或化学镀技术工艺成熟，所制备的镍基涂层结合力好，服役寿命长。本发明提供的制备方法能够在缓解低强度金属与硬质防护涂层之间软硬力学失配引发的膜基结合问题的同时，提高防护涂层的耐腐蚀性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211092527.2
申请日期:
2022-09-08
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所 ; 烟台先进材料与绿色制造山东省实验室 ; YANTAI ZHONGKE RES INST OF ADVANCED MATERIALS & GREEN CHEM ENG
分类号:
C23C28/02 ; C25D3/12 ; C23C18/36
发明/设计人:
徐书生，乐凯，赵琦，刘维民
权利要求: 1.一种低强度金属表面硬质防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用电镀和/或化学镀的方法在低强度金属表面沉积硬质防护涂层，所述硬质防护涂层为镍基多层涂层，自所述低强度金属表面起，所述镍基多层涂层的硬度逐层梯度化递增。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉积硬质防护涂层为：在低强度金属表面依次电镀沉积第一硬度镍基涂层和电镀沉积第二硬度镍基涂层；在所述第二硬度镍基涂层表面依次化学镀沉积第三硬度镍基涂层和化学镀沉积第四硬度镍基涂层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述电镀沉积第一硬度镍基涂层采用的电镀液的组成包括：氯化镍180～220g/L，盐酸130～170mL/L，溶剂为水；所述电镀液的pH值为4.0～6.0。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述电镀沉积第二硬度镍基涂层采用的电镀液的组成包括：氯化镍40～50g/L，硫酸镍260～300g/L，硼酸30～40g/L，硬质纳米颗粒1.6～2.0g/L，表面活性剂0.05～1g/L，溶剂为水；所述电镀液的pH值为4.0～6.0；所述硬质纳米颗粒包括SiC、TiO2、ZnO、Al2O3、Si3N4和ZrO2中的一种或几种。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述电镀沉积第一硬度镍基涂层或电镀沉积第二硬度镍基涂层的沉积温度独立地为50～60℃，沉积时间独立地为10min以下，沉积电流密度独立地为2～8A/dm2。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀沉积第三硬度镍基涂层采用的化学镀液的组成包括：硫酸镍25～35g/L，次亚磷酸钠20～30g/L，乙酸钠13～17g/L，柠檬酸三钠18～22g/L，乳酸8～12mL/L，硫脲10～14mg/L，溶剂为水；所述化学镀液的pH值为4.0～6.0。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀沉积第四硬度镍基涂层采用的化学镀液的组成包括：硫酸镍34～38g/L，次亚磷酸钠26～30g/L，乙酸钠32～36g/L，乳酸10～14mL/L，硫脲3～5mg/L，溶剂为水；所述化学镀液的pH值为4.0～6.0。8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀沉积第三硬度镍基涂层或化学镀沉积第四硬度镍基涂层的沉积温度独立地为85～90℃，沉积时间独立地为90min以下。9.权利要求1～8任意一项所述制备方法得到的低强度金属表面硬质防护涂层，自所述低强度金属表面起，所述硬质防护涂层为镍基硬度梯度化递增多层涂层。10.权利要求9所述低强度金属表面硬质防护涂层在摩擦磨损防护中的应用。