Cu-Ni梯度材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Cu-Ni梯度材料及其制备方法，该梯度材料中间为铜层，两侧为镍层；所述铜层与镍层之间有梯度分布层，所述梯度分布层向镍层方向铜含量梯度降低、镍含量梯度升高。本材料具有良好的抗弯能力，材料各部分结合紧密，材料表面结构致密、平整，具有良好的导电、导热性和机械性能；该材料在700℃～900℃空气中，表面能够很快的形成稳定的NiO保护膜，有效地保护基体铜不被氧化，具有表面抗氧化性强的特点。本方法针对现有Cu-Ni梯度材料的特性，根据扩散基本理论，采用电沉积Ni和在电场的作用下Ni、Cu互扩散同时进行的方法，加速梯度层的增厚。本方法具有梯度层形成速度快、制备较厚的梯度层所需时间短，容易控制、工艺简单等特点。

主权项

一种Cu‑Ni梯度材料的制备方法，该Cu‑Ni梯度材料的中间为铜层，两侧为镍层；铜层与镍层之间有梯度分布层，所述梯度分布层向镍层方向铜含量梯度降低、镍含量梯度升高，所述梯度分布层的厚度为410μm～1030μm， 其特征在于：在NiO溶解达饱和的NaCl‑KCl‑KF熔盐体系中，以金属Cu为阴极，金属Ni为阳极，在直流脉冲电流的作用下电沉积，所述的Cu阴极即可形成Cu‑Ni梯度材料；该方法的工艺步骤为：（1）将装有NaCl、KCl、KF和NiO混和物的石墨容器加热至650℃～750℃，保温使NiO在熔盐中溶解达到饱和；（2）将阴极Cu板和阳极Ni板同时插入到熔盐中，然后在电流密度150mA·cm^‑2～250 mA·cm^‑2电沉积10min～30min；（3）电沉积结束后的阴极Cu板用水煮去熔盐附着物，再用去离子水、酒精依次冲洗，即可得到Cu‑Ni梯度材料。