[发明专利]一种实验室内制备Ni-Co-SiC织构纳米镀层的方法及其实验装置

说明书

一种实验室内制备ni‑co‑sic织构纳米镀层的方法及其实验装置。主要目的在于提供一种可在实验室内实现Ni‑Co‑SiC织构纳米镀层的电沉积制备的装置和方法。其特征在于：所述实验装置还包括超声波发生器、脉冲电源、加热管、加热控制器、过滤器、循环泵、调压阀、搅拌装置、导管、镍钴合金材质的喷嘴、镀槽盖、镀件不锈钢连杆、喷嘴不锈钢连杆以及密封销;电镀槽置于超声波发生器中，搅拌装置、喷嘴不锈钢连杆和镀件不锈钢连杆安装在镀槽盖上；搅拌装置内具有搅拌腔，安装有叶轮，喷嘴不锈钢连杆和镀件不锈钢连杆的一端分别连接脉冲电源的正、负极，另一端则分别用于连接镀件和喷嘴；喷嘴的液流出口水平指向镀件不锈钢连杆的镀件固定位置处。

技术领域

本发明涉及一种实验室内制备Ni-Co-SiC织构纳米镀层的方法及其实验装置，属于电化学加工领域。

背景技术

随着现代社会发展，科学技术不断进步，现代工业生产对材料性能提出了更高的要求。Ni-Co合金镀层具有优良的抗蚀性、耐高温性和电磁性能，已广泛应用于机械、化工和石油等领域。将SiC陶瓷材料以纳米粒子形态均匀嵌入到Ni-Co合金镀层中，可产生增强、耐磨、抗蚀效应；将Ni-Co-SiC纳米镀层与表面织构技术相结合，可充分发挥表面织构改变摩擦界面行为作用和纳米镀层强化作用，改善或提高镀件表面耐磨性、摩阻性、抗腐蚀等，显著延长其使用寿命。但是，现在还没有一种可以在实验室内制备该种ni-co-sic织构纳米镀层的装置。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种实验室内制备ni-co-sic织构纳米镀层的方法及其实验装置，该种装置可在工件表面制备具有高耐磨性、抗蚀性、低磨阻性的Ni-Co-SiC织构纳米复合镀层，该实验装置结构简单，操作方便，可获得晶粒细致的Ni-Co-SiC织构纳米镀层，为Ni-Co-SiC织构纳米镀层在石油、化工、机械等领域的应用研究提供一定技术支持。

本发明的技术方案是：该种实验室内制备Ni-Co-SiC织构纳米镀层的实验装置，包括电镀槽、超声波发生器、脉冲电源、加热管、加热控制器、过滤器、循环泵、调压阀、搅拌装置、导管、镍钴合金材质的喷嘴、镀槽盖、镀件不锈钢连杆、喷嘴不锈钢连杆以及密封销。

其中，所述电镀槽置于超声波发生器中，超声波发生器中放置超声波介质；加热管置于所述超声波介质中，由所述加热控制器控制加热；

所述搅拌装置、喷嘴不锈钢连杆和镀件不锈钢连杆安装在所述镀槽盖上，通过所述密封销将镀槽盖与电镀槽相连接并密封，以防止镀液蒸发；所述搅拌装置内具有一个搅拌腔，在所述搅拌腔的中央安装有叶轮，在叶轮上方设置有搅拌腔液流入口，在叶轮下方设置有搅拌腔液流出口，所述叶轮可在由所述搅拌腔液流入口流下的液体的冲击力作用下转动；所述喷嘴不锈钢连杆和镀件不锈钢连杆的一端分别连接所述脉冲电源的正、负极，另一端则分别用于连接镀件和所述喷嘴；所述喷嘴的液流入口与所述搅拌腔液流出口相连通，所述喷嘴的液流出口水平指向所述镀件不锈钢连杆的镀件固定位置处；

所述导管的出口端与搅拌装置的搅拌腔液流入口间采用螺纹连接；所述导管的入口端连接在所述电镀槽的出口处，在所述导管的入口和出口之间依次连接循环泵、过滤器和调压阀，以实现所述电镀槽中的镀液经由循环泵、过滤器和调压阀到达搅拌装置上端时，通过镀液流动带动叶轮旋转，以实现搅拌镀液的目的；

所述喷嘴不锈钢连杆和镀件不锈钢连杆安装在所述镀槽盖上，通过所述支撑块经由管壁两侧螺栓向内拧紧后固定。

利用上述装置在实验室内制备Ni-Co-SiC织构纳米镀层的方法，主要由以下步骤组成：

第一步，按照如下配方进行镀液的配制；所述镀液配方为，

氯化镍（NiCl₂·6H₂O） 25 g∕l~45 g∕l，