本發明涉及電鍍技術領域,尤其涉及一(yi)種鎳-鎢-石(shi)墨(mo)烯復合鍍液(ye)、鍍層及其制備方法。
背景技術:
目前,在(zai)基(ji)于(yu)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)添加的復合鍍(du)層(ceng)的研究(jiu)中,主要集中于(yu)功能(neng)(neng)化石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)聚(ju)(ju)合物鍍(du)層(ceng)和(he)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)基(ji)無機非(fei)金屬(shu)(shu)納(na)米(mi)鍍(du)層(ceng)上,關(guan)于(yu)金屬(shu)(shu)基(ji)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)復合鍍(du)層(ceng)的制備和(he)研究(jiu)則很少,石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)添加的Ni-W復合鍍(du)層(ceng)更是未見(jian)有(you)相關(guan)的研究(jiu)報道。對于(yu)Ni-W-石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)復合鍍(du)層(ceng)而言(yan),石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的分散(san)(san)及制備過程(cheng)中的界(jie)面反應(ying)問題(ti)是制約這(zhe)類(lei)復合鍍(du)層(ceng)發展的重要原因。石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)密度小,極易團聚(ju)(ju),如果在(zai)鍍(du)液中分散(san)(san)不(bu)均勻,不(bu)僅(jin)不(bu)能(neng)(neng)起(qi)到改(gai)性作用,還有(you)可(ke)能(neng)(neng)對鍍(du)層(ceng)的性能(neng)(neng)產生負面的影響。
致力于(yu)解(jie)決(jue)石墨(mo)(mo)(mo)烯的分(fen)散及界面(mian)問題,許多(duo)研究者(zhe)做了大(da)量的基(ji)(ji)礎研究工作。他們主要(yao)(yao)是(shi)從石墨(mo)(mo)(mo)烯的有(you)機功能(neng)(neng)化(hua)(hua)表(biao)(biao)面(mian)改性(xing)(xing)處理(li)出(chu)(chu)發,采用(yong)各(ge)種(zhong)有(you)機溶劑(ji)及表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji),這(zhe)主要(yao)(yao)包括十二烷基(ji)(ji)硫酸鈉、烷基(ji)(ji)胺(an)、硅烷偶聯劑(ji)、重氮鹽、水(shui)合肼等(deng),但(dan)分(fen)散效果并不大(da)理(li)想。同時,部分(fen)有(you)機溶劑(ji)及表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的加入會影響鍍(du)液的性(xing)(xing)能(neng)(neng)。從而(er)使復合鍍(du)層性(xing)(xing)能(neng)(neng)降低。研究表(biao)(biao)明,盡(jin)管(guan)由穩定的六元環(huan)構成的石墨(mo)(mo)(mo)烯呈現出(chu)(chu)化(hua)(hua)學惰性(xing)(xing),但(dan)通(tong)過化(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)法得(de)到的氧(yang)化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)(mo)烯卻(que)表(biao)(biao)現出(chu)(chu)較高的化(hua)(hua)學活(huo)性(xing)(xing)。這(zhe)主要(yao)(yao)是(shi)源于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)(mo)烯的表(biao)(biao)面(mian)大(da)量含(han)氧(yang)官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)的存(cun)在,如羧基(ji)(ji)、羥基(ji)(ji)、環(huan)氧(yang)基(ji)(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)等(deng),這(zhe)些(xie)官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)的存(cun)在對氧(yang)化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)(mo)烯形(xing)成了空間位阻(zu)效應(ying),同時易于(yu)吸附陰離子型表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)而(er)避免團(tuan)(tuan)(tuan)聚,因而(er)氧(yang)化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)(mo)烯具有(you)良好的親水(shui)性(xing)(xing)和分(fen)散性(xing)(xing)。
如果將(jiang)這種(zhong)分散性良(liang)好的(de)(de)氧化石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)通(tong)過(guo)(guo)電沉積過(guo)(guo)程中的(de)(de)陰(yin)極(ji)還原作用在電極(ji)處直(zhi)接還原成(cheng)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi),并在陰(yin)極(ji)上實現與鎳、鎢的(de)(de)共沉積,將(jiang)有效解決石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)分散性差的(de)(de)現狀,開發出性能優異的(de)(de)Ni-W-石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)功能復合鍍(du)層。
技術實現要素:
本發明(ming)針對現有技術的(de)(de)不足,提(ti)供一種鎳(nie)-鎢-石(shi)墨(mo)烯復合(he)鍍(du)層的(de)(de)制備方(fang)法(fa),以(yi)制備出(chu)性(xing)能(neng)優異的(de)(de)鎳(nie)-鎢-石(shi)墨(mo)烯復合(he)鍍(du)層。
本發明是通過(guo)如(ru)下(xia)技術方案實現(xian)的:
提(ti)供一種鎳-鎢(wu)-石墨烯復合鍍液,所述鍍液包(bao)括(kuo)如下成分:
NiSO4·6H2O 15-25g/L
Na2WO4·2H2O 35-45g/L
Na3Cit·H2O 75-90g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 20-35g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.2-0.8g/L
SDS 0.2-0.8g/L
氧化(hua)石墨烯 0.05-0.20g/L。
優選的,所述鍍液(ye)包(bao)括如下成分(fen):
NiSO4·6H2O 20g/L
Na2WO4·2H2O 40g/L
Na3Cit·H2O 80g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 30g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.4g/L
SDS 0.4g/L
氧化(hua)石墨烯 0.15g/L
本發明還提(ti)供一種鎳(nie)-鎢-石墨烯復合(he)鍍(du)層(ceng),所述鍍(du)層(ceng)由上述的鍍(du)液(ye)電(dian)鍍(du)而成。
本(ben)發明還提(ti)供一種鎳-鎢-石(shi)墨烯復合(he)鍍(du)層的制(zhi)備方法,用于(yu)制(zhi)備上述(shu)(shu)的鍍(du)層,所述(shu)(shu)方法包括(kuo)如下步驟:
S101:制(zhi)備鍍液;
S102:基體前(qian)處理:將基體鋼(gang)片的表面依次在(zai)600、800、1000、1500、2000目的水砂(sha)紙(zhi)上進行(xing)打(da)磨(mo),然后在(zai)相同拋光布上拋光至均一粗(cu)糙度;
S103:電鍍前處(chu)理:將所述(shu)步(bu)驟S102中(zhong)打磨拋(pao)光好的基體鋼片依次(ci)進行去(qu)離子(zi)水(shui)洗、熱堿洗、熱水(shui)洗、酸(suan)洗、超(chao)聲波清洗、去(qu)離子(zi)水(shui)洗、熱風吹干和稱(cheng)重,然(ran)后進行復(fu)合電沉積;
S104:復合電沉積:將所述步驟S103處理好的試樣放入裝有鍍液的燒杯中作為陰極,并調節鍍液pH等于8-10,高純石墨作為陽極,調節電極兩端的電流密度為3-10 A/dm2,溫度為80-90℃,電(dian)鍍(du)0.5-2小時,即得到表面(mian)鍍(du)有鎳-鎢(wu)-石墨烯復(fu)合鍍(du)層的基(ji)體(ti)。
優選的,所述鍍液的制(zhi)備方法包括:
S1011:將NiSO4·6H2O、Na3Cit·H2O、Na2SO4、NH4Cl和NaI分別用去離子(zi)水(shui)溶解,并(bing)獲取相應(ying)的溶液;
S1012:將所述NiSO4·6H2O溶液作為A液,所述Na3Cit·H2O溶液、Na2SO4溶液、NH4Cl溶液(ye)和NaI溶液(ye)充分混合后作為B液(ye);
S1013:向所述B液中加入Na2WO4·2H2O,充分攪拌至溶液澄清(qing),作為(wei)C液;
S1014:將所述(shu)B液加入到所述(shu)C液中并攪拌,獲得D液;
S1015:將所述的(de)氧化(hua)(hua)石墨烯水(shui)分(fen)散液加(jia)入到D液中(zhong),用氨水(shui)調節PH為(wei)9,然后加(jia)入去離子水(shui)至預配置(zhi)容量線,同時進行超(chao)聲(sheng)分(fen)散,獲(huo)得氧化(hua)(hua)石墨烯呈懸浮分(fen)布的(de)復合鍍液;其中(zhong),氧化(hua)(hua)石墨烯水(shui)分(fen)散液加(jia)入前(qian)預先機(ji)械攪(jiao)拌24小時,使(shi)用前(qian)再超(chao)聲(sheng)分(fen)散1小時。
優(you)選的,所述的基體為45#方形鋼(gang)片。
本(ben)發明中,所(suo)述(shu)的(de)電(dian)鍍液(ye)為(wei)(wei)檸(ning)檬(meng)酸體系(xi)的(de)Ni-W合(he)金(jin)鍍液(ye),以檸(ning)檬(meng)酸作為(wei)(wei)絡(luo)合(he)劑;所(suo)采(cai)用(yong)的(de)制備方法(fa)為(wei)(wei)復合(he)電(dian)沉積,石(shi)墨烯(xi)通(tong)過所(suo)加入(ru)的(de)氧化石(shi)墨烯(xi)在陰極表面的(de)還原過程得(de)到(dao)。
本發明(ming)提(ti)供一種(zhong)鎳(nie)-鎢-石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)復(fu)合(he)鍍(du)液、鍍(du)層(ceng)及(ji)其(qi)制(zhi)備方法,所述復(fu)合(he)鍍(du)液中(zhong)(zhong)包括氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi),所述復(fu)合(he)鍍(du)層(ceng)的(de)(de)(de)制(zhi)備方法中(zhong)(zhong),采(cai)用電沉(chen)積的(de)(de)(de)陰極還(huan)原作用將鍍(du)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)還(huan)原為石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi),并(bing)實現(xian)與金(jin)屬離子的(de)(de)(de)復(fu)合(he)共沉(chen)積,因此(ci),可將石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)優異綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)成(cheng)功移植(zhi)至(zhi)復(fu)合(he)鍍(du)層(ceng)中(zhong)(zhong)。液相電沉(chen)積制(zhi)備方法的(de)(de)(de)低溫特點(dian)可以有效(xiao)避(bi)免石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)在熔體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)反應,使(shi)其(qi)保持自(zi)身的(de)(de)(de)特殊(shu)結(jie)構尺寸和性(xing)(xing)能(neng)不發生(sheng)損壞或缺失(shi),實現(xian)其(qi)界(jie)面(mian)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)有效(xiao)控制(zhi)。利用氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)易于(yu)(yu)分散(san)的(de)(de)(de)特性(xing)(xing),緩解分散(san)性(xing)(xing)差、易于(yu)(yu)團(tuan)聚、界(jie)面(mian)反應等(deng)問題,將石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)優異的(de)(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)移植(zhi)至(zhi)復(fu)合(he)鍍(du)層(ceng)中(zhong)(zhong),制(zhi)備出了(le)結(jie)構穩定、適合(he)工程(cheng)化(hua)應用、高(gao)硬度、良好耐摩擦(ca)磨損性(xing)(xing)能(neng)、優異耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)及(ji)自(zi)潤滑性(xing)(xing)能(neng)等(deng)集多功能(neng)于(yu)(yu)一體的(de)(de)(de)復(fu)合(he)鍍(du)層(ceng)。
附圖說明
為了更清楚的說(shuo)明(ming)本發明(ming)實施(shi)(shi)例或現有技(ji)術中的技(ji)術方案,下面(mian)將對實施(shi)(shi)例或現有技(ji)術描述中所需要(yao)使用(yong)的附(fu)圖(tu)(tu)作簡單(dan)介(jie)紹,顯而(er)易見的,對于本領域技(ji)術人員而(er)言,在不付出創(chuang)造性勞動的前提下,還可以(yi)根(gen)據這些附(fu)圖(tu)(tu)獲得其他的附(fu)圖(tu)(tu)。
圖1為本發明實施例1所采用的氧化(hua)石墨烯的SEM圖。
圖2為本發明實施例(li)1制得的(de)鎳-鎢-石墨烯復(fu)合鍍(du)層(ceng)的(de)SEM圖。
圖3為本(ben)發明(ming)實施例1制得的鎳-鎢-石墨烯(xi)復合(he)鍍層(ceng)的EDS能譜圖。
圖4為(wei)本發明(ming)實施例2制得的(de)(de)鎳-鎢-石墨烯復合(he)鍍層的(de)(de)截面圖。
圖(tu)5為本發明實施例(li)2制(zhi)得(de)的鎳-鎢-石墨烯(xi)復合鍍層(ceng)的EDS能譜圖(tu)。
圖6為本發明實施(shi)例3所制得的(de)表面鍍(du)有鎳-鎢-石墨烯復合(he)鍍(du)層(ceng)的(de)組織結構形(xing)貌圖。
具體實施方式
為了使本技術(shu)領(ling)域(yu)的人(ren)員(yuan)更好(hao)地(di)理解本發明(ming)中的技術(shu)方(fang)案,下面將結合本發明(ming)實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)中的附(fu)圖,對本發明(ming)實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)中的技術(shu)方(fang)案進(jin)行清楚、完整地(di)描述(shu),顯(xian)然,所(suo)描述(shu)的實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)僅(jin)僅(jin)是本發明(ming)一部(bu)分實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li),而不是全部(bu)的實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)。基于本發明(ming)中的實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li),本領(ling)域(yu)技術(shu)人(ren)員(yuan)在沒(mei)有做出創造(zao)性勞(lao)動前提下所(suo)獲得(de)的所(suo)有其他實(shi)(shi)施(shi)例(li)(li),都應當屬于本發明(ming)的保護(hu)范圍。
實施例1
本實施例提供了(le)一種(zhong)鎳-鎢-石墨烯復(fu)合鍍液,所(suo)述(shu)鍍液包括如下成分(fen):
NiSO4·6H2O 20g/L
Na2WO4·2H2O 40g/L
Na3Cit·H2O 80g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 30g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.4g/L
SDS 0.4g/L
氧化(hua)石墨烯 0.05g/L
上(shang)述復合鍍液的(de)制備方法如下:
S1011:將NiSO4·6H2O、Na3Cit·H2O、Na2SO4、NH4Cl和NaI分別用(yong)去離子水溶解(jie),獲得相應(ying)的溶液;
S1012:將上述的NiSO4·6H2O溶(rong)(rong)液(ye)(ye)作為(wei)A液(ye)(ye),將剩下的(de)幾種鹽溶(rong)(rong)液(ye)(ye)充分混(hun)合后作為(wei)B液(ye)(ye);
S1013:將與上述鍍液組成相適應的量的的Na2WO4·2H2O粉末緩緩加入(ru)到B液(ye)中,充分攪(jiao)拌至溶液(ye)澄清(qing),作為C液(ye);
S1014:將B液(ye)緩緩加(jia)入到C液(ye)中,同(tong)時進(jin)行(xing)充分攪拌,作為D液(ye);
S1015:稱取與上述鍍液(ye)(ye)(ye)中相(xiang)適應的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)納米(mi)顆粒(li)(圖1所示,片層(ceng)結構,大小為1-2μm,片層(ceng)厚度為幾納米(mi)左(zuo)右)分散(san)于水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)(ye)(ye)中,獲(huo)得氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)分散(san)液(ye)(ye)(ye),然后將(jiang)與上述鍍液(ye)(ye)(ye)相(xiang)適應的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)分散(san)液(ye)(ye)(ye)加(jia)(jia)入到D液(ye)(ye)(ye)中,用氨(an)水(shui)(shui)(shui)調整鍍液(ye)(ye)(ye)pH至9.0,加(jia)(jia)入與上述鍍液(ye)(ye)(ye)相(xiang)適應的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)BOZ和熱水(shui)(shui)(shui)溶解后的(de)(de)(de)(de)SDS,用去離子(zi)水(shui)(shui)(shui)調至預配(pei)置容量(liang)(liang)線(xian)附近,同(tong)時(shi)進行超(chao)(chao)聲(sheng)分散(san),得到氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)呈(cheng)懸浮(fu)分布(bu)的(de)(de)(de)(de)復合鍍液(ye)(ye)(ye);其中,氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)分散(san)液(ye)(ye)(ye)加(jia)(jia)入前(qian)預先(xian)機械(xie)攪(jiao)拌(ban)24小時(shi),使用前(qian)再(zai)超(chao)(chao)聲(sheng)分散(san)1小時(shi)。
利(li)用本實施例(li)的復合渡液制備鎳-鎢-石墨烯復合鍍層的方法(fa)如下(xia):
S102:基體前處理:將45#不銹(xiu)鋼基體端面依次在(zai)600、800、1000、1500、2000目(mu)的砂紙(zhi)上進行(xing)打磨,然后在(zai)相同拋光布(bu)上拋光至均一粗糙度;
S103:電鍍前處理:將上述(shu)打磨拋光好的基體依次進(jin)行(xing)(xing)去(qu)離子水(shui)洗(xi)(xi)(xi)、熱(re)(re)堿洗(xi)(xi)(xi)、熱(re)(re)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)、酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)、超聲波清洗(xi)(xi)(xi)、去(qu)離子水(shui)洗(xi)(xi)(xi)、熱(re)(re)風吹干和稱(cheng)重,然(ran)后進(jin)行(xing)(xing)復合(he)電沉(chen)積;
S103:復合電沉積:將上述步驟S103中處理好的試樣放入裝有上述鍍液的燒杯中作為陰極,調節鍍液pH使其等于9,鍍液溫度調節為85℃,高純石墨作為陽極,調節電極兩端電流密度為3A/dm2,電鍍1小時,即得到(dao)表面鍍有鎳-鎢-石(shi)墨烯復合鍍層的不銹鋼基體。
本實施例制得的鎳-鎢-石墨烯復合鍍層形貌如圖2所示,結合圖3中的EDS分析結果可知,氧化石墨烯已通過電沉積的陰極還原作用還原成石墨烯,并均勻彌散分布于復合鍍層中,對復合鍍層的性能起到了提升作用。經檢測,本實例制得的復合鍍層硬度為601.2 HV0.2,摩擦系數為0.75,自腐蝕電流密度為6.036 μA·cm2,自腐蝕電位為-451 mV,較(jiao)未(wei)添(tian)加氧(yang)化石墨烯(xi)情形(xing)均有較(jiao)大幅度提高。
實施例2
本實(shi)施(shi)例提供一種鎳-鎢(wu)-氧化石墨烯復合鍍(du)液(ye),所述鍍(du)液(ye)由(you)以下成分組成:
NiSO4·6H2O 20g/L
Na2WO4·2H2O 40g/L
Na3Cit·H2O 80g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 30g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.2g/L
SDS 0.2g/L
氧化(hua)石墨烯(xi) 0.1g/L
本實施例的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液的制備方法與上述實施例1形同,利用本實施例提供的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液制備復合鍍層的方法中,基體前處理步驟和電鍍前處理步驟和上述實施例1相同,復合電沉積步驟中:將電鍍前處理步驟中處理好的試樣放入裝有鍍液的燒杯中作為陰極,調節鍍液pH使其等于9,鍍液溫度調至90℃,高純石墨作為陽極,調節電極兩端電流密度為5A/dm2,電(dian)鍍(du)1小(xiao)時,即得到表面(mian)鍍(du)有鎳-鎢-石(shi)墨烯復(fu)合鍍(du)層的不(bu)銹鋼基體(ti)。
本實施例制得的鎳-鎢-石墨烯復合鍍層截面組織結構及其元素分布如圖4和圖5所示,由圖4和圖5可知,復合鍍層組織致密,無明顯孔洞、裂縫,與基體結合良好,厚度約10μm,EDS元素分布圖中僅出現了Ni、W及C元素的吸收峰,并未發現O元素峰存在,同樣證實了氧化石墨烯已經被陰極還原作用還原成了石墨烯。經檢測,本實例制得的復合鍍層硬度為626.2HV0.2,摩擦系數為0.60,自腐蝕電流密度為5.289μA·cm2,自腐蝕(shi)電(dian)位為-458mV,較未添(tian)加氧化石墨烯情形均有較大幅(fu)度提高。
實施例3
本實施例提供一種鎳(nie)-鎢-石墨烯復合鍍液(ye),所述鍍液(ye)由以下成分組(zu)成:
NiSO4·6H2O 20g/L
Na2WO4·2H2O 40g/L
Na3Cit·H2O 80g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 30g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.4g/L
SDS 0.4g/L
氧化石墨烯 0.15g/L
本實施例的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液的制備方法同上述實施例1,利用本實施例提供的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液制備鍍層的方法中,基體前處理和電鍍前處理步驟和實施例1相同,復合電沉積步驟中:將電鍍前處理中處理好的試樣放入裝有鍍液的燒杯中作為陰極,調節鍍液pH使其等于9,鍍液溫度為85℃,高純石墨作為陽極,調節電極兩端電流密度為3 A/dm2,電(dian)鍍(du)(du)1小(xiao)時,即得(de)到表面鍍(du)(du)有鎳-鎢-石(shi)墨(mo)烯復合(he)鍍(du)(du)層的不銹鋼基體。
本例制得的鎳-鎢-石墨烯復合鍍層微觀組織形貌如圖6所示,可以看出45#不銹鋼表面均勻鍍上了一復合鍍層,該復合鍍層組織致密,晶粒細小,無明顯孔洞、裂縫,呈胞狀組織結構。經檢測,本實例制得的鎳-鎢-石墨烯復合鍍層硬度為688.5HV0.2,摩擦系數為0.55,自腐蝕電流密度為0.013μA·cm2,自腐蝕電位(wei)為-454mV,較未添加氧化石墨烯情形均有較大幅度提高。
實施例4
本實施例(li)提(ti)供一種(zhong)鎳-鎢-石墨(mo)烯復合(he)鍍液,所述鍍液由(you)以下成分組成:
NiSO4·6H2O 20g/L
Na2WO4·2H2O 40g/L
Na3Cit·H2O 80g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 30g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.4g/L
SDS 0.4g/L
氧化石(shi)墨烯 0.2g/L
本實施例提供的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液的制備方法同實施例1,利用本實施例提供的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液制備復合鍍層的方法中,基體前處理和電鍍前處理過程均同實施例1,復合電沉積步驟中:將電鍍前處理步驟中處理好的試樣放入裝有鍍液的燒杯中作為陰極,調節鍍液pH使其等于9,鍍液溫度為90 ℃,高純石墨作為陽極,調節電極兩端電流密度為3A/dm2,電鍍1小時(shi),即得(de)到表(biao)面鍍有(you)鎳(nie)-鎢-石(shi)墨烯復合鍍層的不銹鋼基體。
本例制得的石墨烯鎳鎢復合鍍鍍層硬度為648.3 HV0.2,摩擦系數為0.70,自腐蝕電流密度為8.429μA·cm2,自腐(fu)蝕電位(wei)為(wei)-340mV。
實施例5
本(ben)實施例提供(gong)一種鎳-鎢-石墨烯(xi)復合(he)鍍液,所述復合(he)鍍液由以下成分(fen)組成:
NiSO4·6H2O 15g/L
Na2WO4·2H2O 35g/L
Na3Cit·H2O 75g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 20g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.4g/L
SDS 0.4g/L
氧化(hua)石墨烯 0.05g/L
本實施例的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液的制備方法同上述實施例1,利用本實施例提供的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液制備鍍層的方法中,基體前處理與電鍍前處理過程均同于實施例1,復合電沉積步驟中,將電鍍前處理中處理好的試樣放入裝有鍍液的燒杯中作為陰極,調節鍍液pH使其等于8,鍍液溫度為80℃,高純石墨作為陽極,調節電極兩端電流密度為10A/dm2,電(dian)鍍(du)0.5小時(shi),即得到表面(mian)鍍(du)有鎳-鎢(wu)-石墨(mo)烯(xi)復(fu)合鍍(du)層的不銹鋼基體。
經檢測,本實例制得的鎳-鎢-石墨烯復合鍍層硬度為588.4 HV0.2,摩擦系數為0.82,自腐蝕電流密度為6.401μA·cm2,自腐蝕(shi)電位為-436 mV,較未添加(jia)氧化(hua)石墨烯情形(xing)均有(you)較大(da)幅度(du)提高。
實施例6
本實(shi)施例提供一種鎳-鎢-石墨烯(xi)復(fu)合(he)鍍液,所(suo)述(shu)復(fu)合(he)鍍液由以下成分(fen)組成:
NiSO4·6H2O 25g/L
Na2WO4·2H2O 45g/L
Na3Cit·H2O 90g/L
Na2SO4 25g/L
NH4Cl 35g/L
NaI 4g/L
BOZ 0.8g/L
SDS 0.8g/L
氧(yang)化石墨烯 0.2g/L
本實施例的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液的制備方法同上述實施例1,利用本實施例提供的鎳-鎢-石墨烯復合鍍液制備鍍層的方法中,基體前處理與電鍍前處理過程均同于實施例1,復合電沉積步驟中,將電鍍前處理中處理好的試樣放入裝有鍍液的燒杯中作為陰極,調節鍍液pH使其等于10,鍍液溫度為90℃,高純石墨作為陽極,調節電極兩端電流密度為6A/dm2,電鍍2小(xiao)時,即得到表面(mian)鍍有鎳-鎢-石墨烯復合鍍層的不銹鋼基體(ti)。
經檢測,本實例制得的鎳-鎢-石墨烯復合鍍層硬度為686.9 HV0.2,摩擦系數為0.58,自腐蝕電流密度為5.267μA·cm2,自腐蝕電位為-389mV,較未添加氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯情形(xing)均有(you)較大幅度提高。
當(dang)然,上述(shu)說明(ming)(ming)也并不(bu)僅限(xian)于(yu)上述(shu)舉例,本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)未經(jing)描述(shu)的(de)(de)技(ji)術特征可(ke)以(yi)通過或(huo)采用現有技(ji)術實(shi)(shi)現,在(zai)此不(bu)再贅述(shu);以(yi)上實(shi)(shi)施(shi)例及(ji)附(fu)圖僅用于(yu)說明(ming)(ming)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)技(ji)術方案并非是(shi)對本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)限(xian)制,參照優選(xuan)的(de)(de)實(shi)(shi)施(shi)方式對本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)進行了詳細說明(ming)(ming),本(ben)(ben)領域(yu)的(de)(de)普通技(ji)術人員應當(dang)理解(jie),本(ben)(ben)技(ji)術領域(yu)的(de)(de)普通技(ji)術人員在(zai)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)實(shi)(shi)質(zhi)范圍內所做(zuo)出的(de)(de)變化、改型、添(tian)加或(huo)替換都不(bu)脫離本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)宗旨,也應屬(shu)于(yu)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)權利要求保護范圍。