[发明专利]一种梯度结构镍钨合金、制备方法及新型层状结构

权利要求书

1.一种梯度结构镍钨合金的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：采用电化学沉积技术，以镍为消耗性阳极，利用计算机控制电流密度和电镀液中的添加剂浓度随时间的变化，在直流电流的作用下沉积形成同时具有化学成分梯度与晶粒尺寸梯度的梯度结构镍钨合金；所述添加剂包括钨酸盐和糖精钠；

所述电流密度从10-20 mA/cm²逐步增加至50-100 mA/cm²；

控制所述电流密度在10-20 mA/cm²保持1-1.5 h，再将所述电流密度在1.5-2 h内增大至30 mA/cm²，然后在1-1.2 h内将所述电流密度匀速增加至50-55 mA/cm²，再在1.6-1.7 h内将所述电流密度匀速增加至80-85 mA/cm²，保持所述电流密度在80-85 mA/cm²沉积0.5-0.6 h；

利用计算机控制糖精钠的浓度从0.5-0.6 g/L逐渐增加至15-15.5 g/L；

利用计算机控制糖精钠的浓度在电化学沉积开始1-1.5 h内恒定为0.5-0.6 g/L，然后控制所述糖精钠的浓度在1.5-2 h内逐渐增大至5.0-5.5 g/L，然后保持1-1.5 h，然后再在随后的1.6-1.7 h内将所述糖精钠的浓度逐渐增加至15-15.5 g/L；

所述钨酸盐为钨酸钠或钨酸铵；利用计算机控制钨酸钠的浓度从0-1g/L逐渐增加至10-50 g/L；

所述梯度结构镍钨合金中钨含量的质量百分比范围为1-20 %；

所述梯度结构镍钨合金晶粒尺寸由10 nm逐渐增加到10 μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在进行电化学沉积前还包括配制镀液，使得所述镀液中含有如下含量的组分：六水硫酸镍的浓度为50-300 g/L，六水氯化镍的浓度为43-45 g/L，硼酸的浓度为40-42 g/L，十二烷基硫酸钠的浓度为0.05-0.5 g/L；

调节所述镀液的pH至3.5 ± 0.2；

调节所述镀液的温度为55 ± 1 ℃。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在施镀前对基体进行预处理；

所述预处理包括对基体进行机械磨抛和表面除油；

所述机械磨抛是依次采用200#，400#和800#砂纸打磨基体的表面；

所述表面除油是用有机溶剂对基体表面进行清洗；所述有机溶剂优选为丙酮和乙醇。

4.一种由权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到的梯度结构镍钨合金。

5.一种层状结构，其特征在于，其包括基体和由权利要求4所述的梯度结构镍钨合金制得的镀层，所述基体为纯铜、纯镍、铜合金、镍合金、铝合金、碳钢、合金钢的任意一种。