[发明专利]含纳米金刚石的镍基复合镀层及其超声波辅助制备方法

权利要求书

1.一种含纳米金刚石的镍基复合镀层，其特征在于：镀层以金属镍或镍合金为基质，纳米金刚石粒子均匀弥散地分布在其内部。

2.根据权利要求1所述的含纳米金刚石的镍基复合镀层，其特征在于：复合镀层中纳米金刚石粒子的尺寸为1～100nm，质量含量为0.1％～2％。

3.根据权利要求1所述的含纳米金刚石的镍基复合镀层，其特征在于：复合镀层的厚度为2～30μm。

4.一种含纳米金刚石的镍基复合镀层的超声波辅助制备方法，其特征在于包括以下步骤：配制纳米复合镀液，在超声波作用下制备纳米复合镀层。

5.根据权利要求4所述的含纳米金刚石的镍基复合镀层的超声波辅助制备方法，其特征在于：所述配制纳米复合镀液包括以下步骤，首先将改性后的纳米金刚石粉体与水按1∶100～1∶10的质量比配成混合液，超声分散后得到用于镀液的纳米金刚石分散液；然后配制基础镍镀液；最后在机械搅拌的作用下将纳米金刚石分散液加入基础镍镀液中得到纳米复合镀液。

6.根据权利要求5所述的含纳米金刚石的镍基复合镀层的超声波辅助制备方法，其特征在于：所述改性后的纳米金刚石粉体为爆轰法生产的纳米金刚石经机械化学改性后得到的灰粉，灰粉中纳米金刚石的含量＞95％，纳米金刚石的一次粒径为3～5nm；

所述纳米复合镀液的组成为：

主盐          150～300

阳极活化剂    10～75g/L

缓冲剂        30～50g/L

光亮剂          0～2g/L

润湿剂          0～0.1g/L

纳米金刚石微粒  0.1～5g/L

其中，主盐为NiSO₄·7H₂O或NiSO₄·7H₂O和MgSO₄·7H₂O的混合物；阳极活化剂为NiCl₂·6H₂O或NaCl；缓冲剂为H₃BO₄；光亮剂为糖精、萘磺酸、对甲苯磺酰胺、三氯乙醛、香豆素、丁炔二醇、吡啶或喹啉的季胺盐中的一种或一种以上；润湿剂为十二烷基硫酸钠。

7.根据权利要求4所述的含纳米金刚石的镍基复合镀层的超声波辅助制备方法，其特征在于：所述复合镀层的制备采用电镀方法，阳极使用电解镍板或镍块；基底材料选用碳钢或合金钢；复合镀液温度为室温至60℃；采用直流电源、恒流条件下进行电镀，电流密度为0.5～5A/dm²；镀覆时间为20～90分钟。

8.根据权利要求4所述的含纳米金刚石的镍基复合镀层的超声波辅助制备方法，其特征在于：复合镀层的电镀过程中利用超声波进行辅助，超声波发生器置于镀槽底部，超声功率为100～500W，频率28kHz～40kHz；电镀前需预先将纳米复合镀液超声处理30分钟，并在电镀开始直到结束整个过程始终加以超声波辅助。