科创中国

本发明公开了一种用于不锈钢抗辐射防护的Al2O3复合涂层的制备方法，该方法包括如下步骤：1)以不锈钢作为阴极基材，以镍片作为阳极基材，对基材进行打磨、倒角、除油、活化、热处理；2)将阴阳极基材放置在纳米复合电镀槽中进行纳米复合脉冲电镀，制备Ni(Al/NiO)过渡层；3)电镀外层镍：将基材放在光亮镀镍槽中进行搅拌镀镍；4)将基材放到充满惰性气体保护的容器内进行热处理，热处理的温度为600?700℃，使得过渡层中的Al与NiO反应，进而表面原位生长出Al2O3扩散障，即得到用于不锈钢抗辐射防护的Al2O3复合涂层。本发明方法在低温常压下即可施镀，降低了电镀使用成本，同时降低人工操作强度，提高生产效率，通过双脉冲进行电沉积制备的涂层结构厚度可调控，涂层致密性好。

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于不锈钢抗辐射防护的Al2O3复合涂层的制备方法，该方法得到的Al2O3复合涂层致密性好，与基体结合良好，保证使用稳定性，而且该方法在低温常压下即可施镀，降低电镀使用成本，同时降低人工操作强度，提高生产效率。本发明以如下技术方案解决上述技术问题：本发明一种用于不锈钢抗辐射防护的Al2O3复合涂层的制备方法，包括以下操作步骤：(1)基材预处理：选用不锈钢作为阴极基材，镍片作为阳极基材，镍片的大小与不锈钢阴极基材的大小相当，并对阴极和阳极基材表面进行打磨、倒角，然后再经除油、活化、热处理；(2)纳米复合电镀Ni(Al/NiO)过渡层：将步骤(1)处理后的阴极基材和阳极基材平行放置在装有电镀液的纳米复合电镀槽中，并在搅拌中进行纳米复合脉冲电镀，制备Ni(Al/NiO)过渡层；所需的电镀液每1L中含有以下组分：水合硫酸镍240g、水合氯化镍40g、硼酸30g、十二烷基硫酸钠0.2g、硫脲0.02g、氧化镍粉15g，铝粉20g，其余为去离子水，调节电镀液pH至3；脉冲电镀条件为：平均电流密度为3～3.5A/dm2。

一种用于不锈钢抗辐射防护的Al2O3复合涂层的制备方法的应用前景

一种用于不锈钢抗辐射防护的 Al2O3 复合涂层的制备方法具有广泛的应用前景。具体来说，这种涂层可以应用于以下领域：

核能工业：在核能工业中，Al2O3 涂层可以用于保护不锈钢设备免受辐射损害，长达多年，延长使用寿命。

太空探索：Al2O3 具有优良的隔热性能，可以在太空极端环境下，有效的减少温度变化对不锈钢设备的影响，遂昌长使用寿命。

环境保护：Al2O3 涂层的耐腐蚀性非常高，可以用于保护不锈钢设备免受废水、废气、废渣等介质的侵蚀，延长使用寿命。

冶金行业：Al2O3 具有良好的耐磨性，可以用于冶金行业的不锈钢设备表面，减少摩擦和磨损，延长使用寿命。

总之，一种用于不锈钢抗辐射防护的 Al2O3 涂层的制备方法具有广泛的应用前景，可以用于保护各类不锈钢设备，延长使用寿命，提高生产效率。

广西师范大学地处世界级旅游城市、国家历史文化名城桂林，是国家教育部与广西壮族自治区人民政府共建高校，“中西部高校基础能力建设工程项目”高校，广西重点建设的“国内一流大学”高校，全国文明校园。有王城、育才、雁山3个校区，校园面积4100多亩，各类学生50000多人，各类教职工4000多人（含离退休人员）。学校已发展成为广西教师教育的“领头羊”、人文强桂的“主力军”、科技兴桂的“生力军”、广西国际教育的“排头兵”。目前，学校正全力推进“双一流”建设和综合改革，努力实现建设国际知名、教师教育特色鲜明的国内一流大学的目标。

在不锈钢表面制备一层连续致密的、与基体合金和耐蚀Ni层结合性能良好的扩散障是制备耐辐射涂层的关键，氧化物涂层与基体之间的化学结合能显著提高氧化物与基体粘附性。本发明采用脉冲复合电镀制备Ni-(Al/NiO)过渡层，随后脉冲电镀Ni涂层，并通过适当的高温真空处理使基体合金表面原位生长Al2O3扩散障，最终得到连续致密且与基体结合良好的Al2O3/Ni复合涂层。

本发明方法中采用600目和1000目砂纸对基材进行打磨和倒角，可获得连续平整的基材表面，在后续电镀时可以提高基材与镀层之间的结合力。

本发明在纳米复合电镀中采用的氧化镍粉及铝粉的粒径分别为50nm、100nm，纳米粉体因其具有的独特的理化性质，能够显著提升复合镀层的性能，并通过采用的硫酸通过调节pH值得方式，可以增强双颗粒在溶液中的分散性；采用的硫脲可以降低基材在电镀过程中的析氢反应，保证了颗粒在电镀过程中与基材中的附着力；采用的搅拌方式是磁力搅拌方式，转速为700rpm，不仅保证了电镀时纳米颗粒在镀液中均匀分散，也保证了纳米颗粒在镀层中的均匀沉积。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。