[发明专利]纳米层压黄铜合金的材料及其电化学沉积方法

说明书

本文中描述了制备具有可取并且有用的性质的纳米层压黄铜涂层和组件的方法。本文还描述了纳米层压黄铜组件以及涂覆有具有可取且有用性质的纳米层压黄铜涂层的塑料和聚合物基材。

技术领域

本公开概括地涉及电沉积方法，包括适用于制造由黄铜合金制得的呈现出高刚度和拉伸强度的涂层和包层的电沉积方法。

发明内容

本公开的实施方式提供一种用于形成制品或涂层或包层的电沉积方法，所述制品或涂层或包层无毒性，或者与用诸如镍、铬及其合金之类的毒性材料形成的涂层或包层相比毒性较小。

本公开的其他实施方式提供一种形成高刚度及高弹性模量的沉积成层的黄铜合金的电沉积方法。

本公开的其他实施方式提供在塑料或聚合物基材上的纳米层压黄铜涂层，该涂层所具有的最大拉伸强度、挠曲模量、弹性模量和/或刚度比大于其上已电沉积与所述纳米层压黄铜涂层的厚度和组成基本上相同的均匀黄铜涂层的所述传导性塑料或聚合物基材的最大拉伸强度、挠曲模量、弹性模量和/或刚度比。其他实施方式描述用于制备那些涂层的方法。

其他实施方式提供一种可用于在塑料或聚合物基材上以约100微米厚度沉积纳米层压的黄铜合金涂层的电沉积方法。所述涂层可用于增强塑料或聚合物基材。

其他实施方式提供利用电沉积成层方法形成的黄铜合金层(涂层)。当该成层的黄铜合金在芯棒上形成并可从该芯棒分离时，该成层的黄铜合金或涂层可以是独立于该芯棒的制品或制品的组件。

其他实施方式提供制品(例如部件)，其具有由电沉积成层的黄铜合金制得的涂层或包层，包括沉积在塑料或聚合物基材上的涂层或包层。

其他实施方式提供涂层或包层，其提供在下层基材或物体与外部环境或人员之间的保护屏障，用来保护该人员或环境免受由该基材或物体造成的潜在损害或其毒性。

其他实施方式提供涂层或包层，其提供在下层基材或物体与外部环境或人员之间的保护屏障，用来保护该基材或物体免受该外部环境的损害、毒性，免于耗损和破裂或滥用。

本公开的又一实施方式提供可在或接近环境温度下实施的电沉积方法。所述电沉积方法制备制品，该制品包括纳米层压的黄铜组件和/或具有纳米层压黄铜涂层的基材，并且与用与所述纳米层压黄铜组件或涂层具有相同组成的均匀黄铜合金制得的相同组件或有涂层的基材相比，具有增高的最大拉伸强度、弹性模量和/或挠曲模量。

附图说明

图1显示与无涂层的塑料基材相比，对于在塑料基材上的纳米层压黄铜涂层，强度比相对于其厚度的相关性。

图2，图片A，显示相对于无涂层的ABS样品对具有纳米层压黄铜涂层的1/8英寸和1/16英寸厚度的ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)样品观察到的挠曲模量增高的柱状图。图片B显示挠曲模量相对于金属占被纳米层压黄铜涂层所占样品横截面积部分的百分比的散点图。

图3，图片A，显示对涂有100微米厚度的纳米层压黄铜涂层的厚1/8、1/16和1/20英寸的ABS样品观察到的弹性模量增长的柱状图。所显示的增长是相对于无涂层的ABS样品。图3的图片B显示有涂层的ABS样品(相对于无涂层的ABS样品)的弹性模量增长作为涂布于该ABS样品的纳米层压黄铜涂层占该有涂层的ABS样品的横截面积的分数的函数。图3，图片C，显示指明了聚合物基材和纳米层压涂层的位置的横截面(在此情况中所显示的是长方形基材)，由此可计算涂层占总横截面积的分数(不按实际比例)。

图4显示相对于无涂层的ABS样品，具有纳米层压黄铜涂层的ABS样品的刚度比增长的柱状图。显示了纳米层压黄铜涂层占样品横截面积的10％、15％或20％的样品的刚度比增长。

具体实施方式