一种在金属材料表面沉积氧化镍薄膜的方法 |
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| 申请号 | CN201710707697.X | 申请日 | 2017-08-17 | 公开(公告)号 | CN107513686A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 苏州曼里尼斯金属科技有限公司; | 发明人 | 张美红; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种在金属材料表面沉积 氧 化镍 薄膜 的方法，包括如下步骤：a：将金属材料表面进行 抛光 、清洗等预处理；b：将金属材料置于绝缘夹具中进行绝缘处理；c：将金属材料进行电 镀 处理，形成锌过渡层；d： 电镀 后，将绝缘夹具松懈取下；e：将金属材料实施共溅射处理，利用氧化镍靶在锌过渡层上沉积氧化镍薄膜；f：将沉积有氧化镍薄膜的金属材料 焙烧 、保温、冷却，即得。本发明金属材料在 电沉积 陶瓷薄膜前，采用电 镀锌 的方式在金属表面形成锌过渡层打底，克服金属材料与陶瓷薄膜的结合 力 弱、薄膜易剥落失效等弊端，且氧化镍薄膜能够显著增强金属材料的缓冲力度，减磨效果显著，而且工艺简单，产业 化成 本低，利于提高经济和社会效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种在金属材料表面沉积氧化镍薄膜的方法，其特征在于：包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种在金属材料表面沉积氧化镍薄膜的方法技术领域背景技术[0002] 金属材料通常都由100％金属成分制成，此类金属材料制成的产品在市场上得到了广泛的应用和推广，但是摩擦和磨损是寿命受限的主要原因之一，因此在某些特定的环境中往往无法达到人们的使用需求。 [0003] 表面改性技术可提高金属材料表面的性能，防止或延缓金属材料失效，延长金属材料及其与之匹配使用的设备的使用寿命，具有巨大的经济效益。众所周知，陶瓷材料硬度高，耐磨性、耐蚀性和耐高温氧化性能好，在金属材料的表面沉积陶瓷薄膜，可结合陶瓷上述优点和金属材料高塑韧性的优点，获得综合性能良好的制品。近年来电沉积法已广泛应用于制备各种功能陶瓷/金属复合材料。但是直接在金属材料表面沉积陶瓷薄膜，容易存在金属表面与薄膜界面结合力弱、容易剥落失效的弊端，导致使用寿命降低，而且金属材料在如何减小摩擦、提高耐磨性能方面还有待提高。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供了一种在金属材料表面沉积氧化镍薄膜的方法，能够克服现有技术金属表面与薄膜界面结合强度低、薄膜容易剥落失效以及减磨效果差等弊端。 [0006] 本发明针对上述技术缺陷所提出的技术方案是： [0007] 一种在金属材料表面沉积氧化镍薄膜的方法，包括如下步骤： [0009] b：将金属材料置于绝缘夹具中，使得金属材料预处理过的表面暴露，其余面被夹具压紧覆盖进行绝缘处理； [0011] d：电镀后，将绝缘夹具松懈取下并再次利用； [0012] e：将电镀有锌过渡层的金属材料实施共溅射处理，利用氧化镍靶在锌过渡层上沉积氧化镍薄膜； [0014] 进一步地，步骤c所述电镀处理的具体操作如下：将至少一种以上的锌酸盐混合，并添加缓冲剂保持pH在2.8-3.6之间，在温度为25-40℃条件下电镀15-45min。 [0015] 进一步地，步骤c所述电镀处理时还添加有表面活性剂。 [0016] 进一步地，步骤e所述共溅射处理的具体操作如下：将氧化镍置于靶位，在混合气氛中控制压强为15-20Pa，溅射温度为380-420℃，溅射功率为100-120W，溅射时间为35-60min，然后冷却至室温取出。 [0017] 进一步地，步骤e所述共溅射处理中的混合气氛为至少一种惰性气体混合氧气形成的氛围。 [0019] 本发明的有益效果是：本发明金属材料在电沉积陶瓷薄膜前，采用电镀锌的方式在金属表面形成锌过渡层打底，有效的提高金属材料与陶瓷薄膜的结合力，克服现有技术薄膜易剥落失效等弊端，且氧化镍薄膜能够显著增强金属材料的缓冲力度，减磨效果显著，而且工艺简单，产业化成本低，利于提高经济和社会效益。 具体实施方式[0020] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。 [0021] 实施例1 [0022] 一种在铝合金表面沉积氧化镍薄膜的方法，包括如下步骤： [0023] a：将铝合金等待沉积薄膜的表面进行抛光、清洗以及去应力退火等预处理； [0024] b：将铝合金置于绝缘夹具中，使得铝合金预处理过的表面暴露，其余面被夹具压紧覆盖进行绝缘处理； [0025] c：将绝缘处理过的铝合金置于电镀电源中进行电镀处理，将至少一种以上的锌酸盐混合，并添加缓冲剂保持pH在2.8之间，在温度为25℃条件下电镀45min，形成锌过渡层，且还添加有表面活性剂，能够降低界面的张力； [0026] d：电镀后，将绝缘夹具松懈取下并再次利用； [0027] e：将电镀有锌过渡层的铝合金实施共溅射处理，利用氧化镍靶在锌过渡层上沉积氧化镍薄膜，将氧化镍置于靶位，在混合气氛中控制压强为20Pa，溅射温度为380℃，溅射功率为120W，溅射时间为35min，然后冷却至室温取出，且混合气氛为至少一种惰性气体混合氧气形成的氛围； [0028] f：将沉积有氧化镍薄膜的铝合金置于烘箱内焙烧6h，焙烧温度为1200℃，保温4h后冷却到室温，即得。 [0029] 实施例2 [0030] 一种在铜合金表面沉积氧化镍薄膜的方法，包括如下步骤： [0031] a：将铜合金等待沉积薄膜的表面进行抛光、清洗以及去应力退火等预处理； [0032] b：将铜合金置于绝缘夹具中，使得铜合金预处理过的表面暴露，其余面被夹具压紧覆盖进行绝缘处理； [0033] c：将绝缘处理过的铜合金置于电镀电源中进行电镀处理，将至少一种以上的锌酸盐混合，并添加缓冲剂保持pH在3之间，在温度为30℃条件下电镀30min，形成锌过渡层，且还添加有表面活性剂，能够降低界面的张力； [0034] d：电镀后，将绝缘夹具松懈取下并再次利用； [0035] e：将电镀有锌过渡层的铜合金实施共溅射处理，利用氧化镍靶在锌过渡层上沉积氧化镍薄膜，将氧化镍置于靶位，在混合气氛中控制压强为20Pa，溅射温度为400℃，溅射功率为100W，溅射时间为60min，然后冷却至室温取出，且混合气氛为至少一种惰性气体混合氧气形成的氛围； [0036] f：将沉积有氧化镍薄膜的铜合金置于烘箱内焙烧8h，焙烧温度为1400℃，保温5h后冷却到室温，即得。 [0037] 实施例3 [0038] 一种在锌合金表面沉积氧化镍薄膜的方法，包括如下步骤： [0039] a：将锌合金等待沉积薄膜的表面进行抛光、清洗以及去应力退火等预处理； [0040] b：将锌合金置于绝缘夹具中，使得铝合金预处理过的表面暴露，其余面被夹具压紧覆盖进行绝缘处理； [0041] c：将绝缘处理过的锌合金置于电镀电源中进行电镀处理，将至少一种以上的锌酸盐混合，并添加缓冲剂保持pH在3.6之间，在温度为40℃条件下电镀25min，形成锌过渡层，且还添加有表面活性剂，能够降低界面的张力； [0042] d：电镀后，将绝缘夹具松懈取下并再次利用； [0043] e：将电镀有锌过渡层的锌合金实施共溅射处理，利用氧化镍靶在锌过渡层上沉积氧化镍薄膜，将氧化镍置于靶位，在混合气氛中控制压强为20Pa，溅射温度为420℃，溅射功率为120W，溅射时间为35min，然后冷却至室温取出，且混合气氛为至少一种惰性气体混合氧气形成的氛围； [0044] f：将沉积有氧化镍薄膜的锌合金置于烘箱内焙烧10h，焙烧温度为1200℃，保温6h后冷却到室温，即得。 [0045] 本发明的有益效果是：本发明金属材料在电沉积陶瓷薄膜前，采用电镀锌的方式在金属表面形成锌过渡层打底，有效的提高金属材料与陶瓷薄膜的结合力，克服现有技术薄膜易剥落失效等弊端，且氧化镍薄膜能够显著增强金属材料的缓冲力度，减磨效果显著，而且工艺简单，产业化成本低，利于提高经济和社会效益。 [0046] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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