[发明专利]一种厚层镍‑铁‑钨三元合金镀层及其制备方法

权利要求书

1.一种厚层镍-铁-钨三元合金镀层，其特征在于：它是一种化学分子式为Ni_100-x-yFe_xW_y的合金镀层，其中x、y为质量分数，x＝4～6％、y＝3～8％，镀层厚度达0.5-3.5毫米。

2.上述权利要求1所述的一种厚层镍-铁-钨三元合金镀层的制备装置，其特征在于：

(1)制备喷射电沉积阴极模具：

阴极模具用聚四氟乙烯棒材制作，由上、下模具组成，上模具设有沉积腔和装配腔，沉积腔尺寸小于下模具的尺寸，装配腔尺寸与下模具的尺寸相同，上模具装配腔内壁设有螺纹，下模具外壁设有螺纹，铜或铜合金基板的尺寸大于上模具沉积腔尺寸、小于下模具的尺寸，该铜或铜合金基板的厚度小于上模具装配腔的深度，并置于上模具的装配腔之中，上述铜或铜合金基板靠下模具一面与铜导线相连，该铜导线的另一端通过设在下模具上的通孔伸出下模具外，将上述铜或铜合金基板装配到上模具的装配腔内后，上、下模具相互通过螺纹紧固连接成为一个整体的喷射电沉积阴极模具；

(2)制备喷射电沉积阳极模具：

阳极模具用聚四氟乙烯棒材制作，由上、下模具组成，上模上设有内孔，用于插入通电解液的钛管，下模具为凹槽状，凹槽内为溶解腔，下模具底部设有与溶解腔相通的喷嘴，将活化的镍筒作为阳极材料放入溶解腔内，喷嘴喷出高流速电解液；上模具外壁和下模具内壁设有螺纹，上模具和下模具通过螺纹装配组成一个整体的喷射电沉积阳极模具；

(3)安装制备喷射电沉积装置：

将固定在上述阴极模具上的铜或铜合金基板作为阴极板，通过阴极模具上的铜导线与直流电源负极相连，将安装在阳极模具上溶解腔内的纯度为99.99％的活化镍筒作为提供镍离子的可溶性阳极，通过钛管与直流电源正极相连，并将阳极模具和阴极模具固定在镀槽上面，带有控制阀的导管一端与阴极模具上的钛管连接，其另一端与流量计连接，该流量计与离心泵连接，该离心泵与过滤机连接，与过滤机连接的导管插入装有电镀液的镀槽内；在镀槽内还设有加热器及控温装置。

3.根据权利要求2所述的一种厚层镍-铁-钨三元合金镀层的制备装置，其特征在于：所述铜或铜合金基板的工作面依次用400#，600#，800#，1000#,1200#水砂纸打磨，去除机械加工痕迹，洗净后浸入70～80℃、质量浓度5～10％NaOH溶液中，除油5～10min，取出用纯净水洗净；然后放入质量浓度5～10％的硫酸+10％双氧水溶液中活化5～10min，取出用纯净水洗净待用。

4.上述权利要求1所述的一种厚层镍-铁-钨三元合金镀层的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：

(1)配制电镀液：

电镀液以水为溶剂，每升该溶液中含有氨基磺酸镍280～320g/L，氯化亚铁4～6g/L，钨酸钠20～100g/L，硼酸35～45g/L，柠檬酸钠20～100g/L，十二烷基磺酸钠0.05～0.2g/L，抗坏血酸2～4g/L，糖精4～6g/L；

(2)制备厚层三元镍-铁-钨三元合金镀层：

首先开启镀槽内的加热器和控温装置，将镀液温度调至50-60℃，再开启离心泵，通过流量计和控制阀调节镀液的流速，使镀液喷射速度达到50-200m/s；通过调节电压，使电流密度达到100-400A/dm²；随时通过添加质量百分数为5％的氢氧化钠和质量百分数为10％的盐酸调节镀液pH值为4.8～5.2，当镀层达到所需尺寸后，断电，取出电沉积阴极模具，用水冲洗，拆分阴极模具各个零件，从阴极模具上取出镀有厚层镍-铁-钨三元合金镀层的铜或铜合金基板。