[发明专利]一种耐磨超疏水镍钨/碳化钨复合镀层及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨超疏水镍钨/碳化钨复合镀层在金属基体表面的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

S1) 金属基体表面预处理；

S2) 电镀液的制备：

具体步骤为：

S2.1）先将添加剂加入水中，得到混合溶液，再按照设计成分分别称取镍盐、钨盐、碳化钨粉末、氧化铝粉末、氧化锆粉末分别加入所述混合溶液中，充分搅拌，备用；

S2.2）将缓冲液加入S2.1）得到的溶液中，pH调节为6～8，即得到镀液；

S2.3）电解池中加入转子，磁力搅拌器推动转子使碳化钨粉末、氧化铝粉末和氧化锆粉末均匀分散在镀液中，即得到电镀液，

所述复合镀层的各个组分的质量百分比为：Ni 60%～94%； W 3%～40%；WC 1%～30%；ZrO₂ 1%～5%；Al₂O₃ 1%～5%；

所述缓冲液为浓度0.05 mol/L～0.35 mol/L的弱酸溶液；

所述添加剂的各个组分的添加量为：KBr 0.05 mol/L ～ 1.0 mol/L，NH₄Cl 0.1 mol/l～ 1.0 mol/L，Na₃C₆H₅O₇ 0.05 mol/L ～ 1.5 mol/L，C₆H₈O₇ ：0.01 mol/L ～ 1.2 mol/L；

S3）镍钨/碳化钨镀层的制备；

S3.1) 将S1) 处理后的金属基体置于S2) 得到的电镀液中，金属基体作为阴极，以惰性合金作为阳极；

S3.2) 阴极电流密度控制在0.5～7 A/dm², 镀液温度控制在25～70℃，电镀时间为0.5～3小时, 即在金属基体表面形成镍钨/碳化钨合金镀层；

S4）镍钨/碳化钨合金镀层的表面修饰，即得到金属基体含有超疏水镍钨/碳化钨复合镀层，

具体步骤为：

S4.1) 配置低表面能物质溶液，

S4.2）将经过S3.2）处理得到金属基体表面形成镍钨/碳化钨合金镀层浸入S4.1）得到低表面能物质溶液中，在室温下浸泡30-120 min，去离子水冲洗，晾干，得到耐磨超疏水镍钨/碳化钨合金镀层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：S5）耐磨超疏水镍钨/碳化钨合金镀层的耐磨性测试。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1）的具体步骤为：

S1.1）依次选用400#、800#、1200#、1500#、2000#砂纸对金属基体表面进行打磨；

S1.2）以丙酮为清洗剂，将金属基体用超声波清洗机清洗5～15分钟，清洗温度为20～40℃；然后以乙醇为清洗剂，将钢材用超声波清洗5～15分钟，清洗温度为20～40℃，清洗后立即吹干，备用。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5）的磨性测试的具体方法为：在所制备的1 cm²的超疏水镍钨/碳化钨合金镀层上均匀施加5 kPa的压力，以1 mm/s的速度在800目的砂纸上匀速摩擦 ，在摩擦测试过程中记录形貌变化以及润湿性变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低表面能物质溶液为全氟辛基三氯硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基硫醇或十二烷基硫醇溶液，溶液的质量浓度为1%-5%。