[发明专利]一种纳米晶镍材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米晶镍材料制备技术领域，涉及一种纳米晶镍材料的制备方法。

背景技术

镍，近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀，主要用于合金及催化剂，镍不溶于水，常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体金属继续氧化。

纳米晶体指纳米尺寸上的晶体材料，或具有晶体结构的纳米颗粒，纳米晶体具有很重要的研究价值，纳米晶体的电学和热力学性质显现出很强的尺寸依赖性，从而可以通过细致的制造过程来控制这些性质，纳米晶体能够提供单位的晶体结构，通过研究这些单体的晶体结构可以提供信息来解释相似材料的宏观样品的行为。而不用考虑复杂晶界和其他晶体缺陷。

细化晶粒法是为了强化材料过程而采用的一种方法，这是一种利用大量存在的晶界在限制或位错运动来提高材料的强度，对于现有的纳米晶体镍材料，镍材料的屈服强度不够，无法满足实际运用的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米晶镍材料的制备方法，该方法制备过程简单，晶粒尺寸30～300nm之间，材料的屈服强度能够满足实际运用的要求。

本发明所采用的技术方案是，一种纳米晶镍材料的制备方法，具体过程如下：

步骤1，选取阴极电极和阳极电极，并采用电镀方法在阳极上镀硫；

步骤2，配制电解液；

步骤3，在步骤2配制的电解液中采用电解沉积技术制备纳米级晶体镍材料。

本发明的特点还在于，

其中步骤1中阴极电极选用钛；阳极电极选用镍，并在含镍电镀液的电镀体系中，将含硫化合物溶液滴入电镀液中阴极板附近，使反应产物硫化镍在阴极上沉积。

其中步骤2中电极液的制备过程为：将硫酸钠和硼酸以3:4～10的摩尔比混合，并加入去离子水。

其中硫酸钠的浓度为100～180g/L。

其中硼酸的浓度为30～50g/L。

其中去离子水的加入量为5～10mL。

本发明的有益效果是，本发明制备工艺简单，操作简便，在阳极镍上镀硫，能够有效降低槽电压，提高沉积速度和电镀效率。而且本发明制备出的材料具有优异的力学性能，拉伸屈服强度可达到1.5～2.5GPa，能够满足使用需求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种纳米晶镍材料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，选取阴极电极和阳极电极，并采用电镀方法在阳极上镀硫；

步骤2，配制电解液；

步骤3，在步骤2配制的电解液中采用电解沉积技术制备纳米级晶体镍材料。

其中阴极电极选用钛；阳极电极选用镍，并在含镍电镀液的电镀体系中，将含硫化合物溶液滴入电镀液中阴极板附近，使反应产物硫化镍在阴极上沉积。

其中阴极电极选不锈钢，阳极电极选石墨。

其中电极液的制备过程为：将硫酸钠和硼酸以3:4～10的摩尔比混合，并加入去离子水。

其中硫酸钠的浓度为100～180g/L。

其中硼酸的浓度为30～50g/L。

其中去离子水的加入量为5～10mL。

实施例1

选钛作为阴极电极，选镍作为阳极电极，并在含镍电镀液的电镀体系中，将含硫化合物溶液滴入电镀液中阴极板附近，使反应产物硫化镍在阴极上沉积。将浓度为100g/L的硫酸钠与浓度为30g/L的硼酸以3：4的比例混合，并在混合液中加入5mL去离子水，采用电极沉积技术制备纳米级晶体镍材料。

实施例2

选钛作为阴极电极，选镍作为阳极电极，并在含镍电镀液的电镀体系中，将含硫化合物溶液滴入电镀液中阴极板附近，使反应产物硫化镍在阴极上沉积。将浓度为120g/L的硫酸钠与浓度为35g/L的硼酸以3：5的比例混合，并在混合液中加入6mL去离子水，采用电极沉积技术制备纳米级晶体镍材料。

实施例3

选钛作为阴极电极，选镍作为阳极电极，并在含镍电镀液的电镀体系中，将含硫化合物溶液滴入电镀液中阴极板附近，使反应产物硫化镍在阴极上沉积。将浓度为150g/L的硫酸钠与浓度为45g/L的硼酸以3：8的比例混合，并在混合液中加入7mL去离子水，采用电极沉积技术制备纳米级晶体镍材料。

实施例4