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专利号: 2023101231591
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在冰水混合浴中,搅拌并采用阳极氧化法在纯钛基体表面构建蜂窝多孔钛模板;

(2)以蜂窝多孔钛模板为基体,采用双脉冲电沉积法,脉冲频率1.5~2.5kHz,正负电流2

占空比1:3~1:5,分两步调控电流密度,第一次始电流密度为0.25~0.3A/cm ,时间为1100

2 2+

~1200s,第二次电流密度为0.4~0.5A/cm ,时间为2400~2500s,镀液中Zn 浓度为25~

100g/L,搅拌,得到Ni‑Co‑Zn三元电沉积镀层;

(3)对Ni‑Co‑Zn三元电沉积镀层进行人工时效或自然时效后,得到超疏水三元合金镀层。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述步骤2

(1)中,阳极氧化法的电压为160~180V,平衡时电流密度降低至0.01~0.03A/cm ,氧化液包括:硫酸360~370g/L、盐酸55~65g/L、磷酸10~20g/L和甘油2~4g/L,温度设定在3~5℃。

3.根据权利要求1所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,纯钛基体经Ar气氛、440~460℃下去应力退火2~4h,再进行镜面抛光,热碱液清洗,去离子水超声清洗,氮气吹干。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,搅拌为磁力搅拌,转速为300~350rpm。

5.根据权利要求1所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,镀液包括:硫酸镍90~95g/L、硫酸钴20~25g/L、硫酸锌25~100g/L、硼酸50~55g/L、乙酸5~7g/L和络合剂3~10g/L。

6.根据权利要求5所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述的镀液pH为4.0~5.0,温度为30~37℃。

7.根据权利要求5所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述络合剂为柠檬酸盐。

8.根据权利要求1所述的一种超疏水三元合金镀层的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,经>14天的自然时效,镀层表面转变为疏水性;经200℃人工时效,仅经7天之后即表现为疏水性,在>10天后即达超疏水,其WCA数值高达153°且SA低于7.8°,此时超疏水三元合金镀层中各元素含量为:71.6~76.6wt.%Zn,5.3~8.0wt.%Ni,2.1~4.6wt.%Co,其余为O。

9.根据权利要求1~8任一所述的制备方法所得超疏水三元合金镀层,其特征在于:包括ZnO枝晶、Ni纳米晶和Co纳米晶,为类苍耳球冠结构,所述ZnO枝晶为触角,所述Ni纳米晶2

或Co纳米晶为球核,具有自修复功能,比表面积为60~110m/g。

10.根据权利要求9所述的一种超疏水三元合金镀层在防水自清洁PCB线路板中的应用。