生产涂覆表面、涂层和使用它们的制品的方法与流程

本文描述的某些构造涉及用于生产可用在各种制品的涂层、涂覆表面和表面涂层的方法。

背景技术：

1、许多不同的制品具有在使用过程中承受压力和环境的组件。这些压力和环境的暴露会缩短制品的寿命并可能导致制品过早磨损或出现问题。

技术实现思路

1、下面更详细地描述涂层、涂覆表面和涂覆制品的某些特征、方面、实施例和构造。虽然确切的构造可以变化，但涂覆表面通常包括含有合金层的表面涂层。例如，合金层可以包含钼或钨与一种或多种其他材料的组合。下面更详细地描述制品上的合金层的各种具体构造。

2、一方面，在基底上沉积合金层的方法包括提供包含用作接收合金层的基底导电基材的阴极、与阴极相联的阳极、电沉积浴以及连接阴极和与阴极相连的阳极的电源，以及提供来自连接阴极和与阴极相连的阳极的电源电流，以在电沉积浴中在阴极上电沉积合金层，其中电沉积浴包含钼离子物质或钨离子物质和选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的第二元素的至少一种离子物质，其中将电沉积浴加热至高于45℃的温度，并且其中电沉积合金层包含钼或钨以及第二元素。

3、另一方面，在基底上沉积合金层的方法包括提供包含用作接收合金层的基底的导电基材的阴极、与阴极相联的可溶性阳极、电沉积浴以及连接阴极和与阴极相连的阳极的电源，以及提供来自连接阴极和与阴极相连的阳极的电源电流，以在电沉积浴中在阴极上电沉积合金层，其中电沉积浴包含钼离子物质或钨离子物质和选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的第二元素的至少一种离子物质，其中将电沉积浴加热至高于45℃的温度，并且其中电沉积合金层包含钼或钨以及第二元素并以电沉积的状态具有小于1微米的表面粗糙度ra。

4、在另外一方面，在基底上沉积合金层的方法包括提供包含用作接收合金层的基底的导电基材的阴极、与阴极相联的不溶性阳极、电沉积浴以及连接阴极和与阴极相连的阳极的电源，以及提供来自连接阴极和与阴极相连的阳极的电源电流，以在电沉积浴中在阴极上电沉积合金层，其中电沉积浴包含钼离子物质或钨离子物质和选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的第二元素的至少一种离子物质，其中将电沉积浴加热至高于45℃的温度，并且其中电沉积合金层包含钼或钨以及第二元素。

5、另一方面，在基底上沉积合金层的方法包括提供包含用作接收合金层的基底的导电基材的阴极、以及与阴极相联的阳极、电沉积浴以及连接阴极和与阴极相连的阳极的电源，以及提供来自连接阴极和与阴极相连的阳极的电源电流，以在电沉积浴中在阴极上电沉积合金层，其中电沉积浴包含钼离子物质或钨离子物质和选自镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的第二元素的至少一种离子物质，其中将电沉积浴加热至高于45℃的温度，并且其中电沉积合金层包含钼或钨以及第二元素，并且其中钼或钨以35wt％或更少存在于电沉积合金层中。

6、在某些实施例中，钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计基于合金层重量的25％或更少、或按重量计基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。在其他实施例中，阳极构造为可溶阳极并且溶解在电沉积浴中以向电沉积浴提供质子。在一些实例中，可溶性阳极构造和布置为放置在浸没于电沉积浴中的不溶篮内的材料杆、材料丸、材料球、材料盘或材料条中的一种或多种。在另外的实施例中，阳极不溶于电沉积浴。在一些实例中，电沉积浴的ph在3.5至7、7至11.2、3.5至4.6或9.5至11.2之间。

7、在某些构造中，该方法包括在电沉积合金层上电沉积附加层。在一些实施例中，在合金层的电沉积期间使用dc电压。在其他实施例中，在合金层的电沉积过程中使用脉冲电流或脉冲反向电流。在一些情况下，电流密度为1ma/cm2 dc至300ma/cm2 dc或100ma/cm2 dc至约400ma/cm2 dc。

8、在一些实例中，该方法包括在电沉积合金层之前向基底提供中间层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供中间层。在某些实例中，该方法包括在电沉积合金层上提供附加层。在某些实施例中，使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供附加层。

9、在某些实例中，该方法包括，在阴极上电沉积合金层之前，清洁阴极，冲洗清洁的阴极，活化清洁后的阴极表面以提供活化的阴极，冲洗活化的阴极，以及在活化的阴极上电沉积合金层。在一些实例中，该方法包括使电沉积合金层经历沉积后处理工艺。

10、在某些实施例中，电沉积合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，或者基本上由镍和钨组成，或者基本上由镍、钨以及钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，并且其中电沉积合金层的表面粗糙度ra小于1微米。

11、在一些构造中，基底的尺寸和布置为圆柱体、杆、中空管、叶片或管道。

12、描述另外的方面、特征、实例和实施例。

技术特征：

1.一种在基底上沉积合金层的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中阳极构造为可溶阳极并且溶解在电沉积浴中以向电沉积浴提供质子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中可溶性阳极构造和布置为放置在浸没于电沉积浴中的不溶篮内的材料杆、材料丸、材料球、材料盘或材料条中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极不溶于所述电沉积浴。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电沉积浴的ph值在3.5至7之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电沉积浴的ph值在7至11.2之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述电沉积浴的ph值在3.5至4.6之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电沉积浴的ph值在9.5至11.2之间。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上电沉积附加层。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在合金层的电沉积期间使用dc电压。

12.根据权利要求1所述的方法，其中在合金层的电沉积期间使用脉冲电流或脉冲反向电流。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层之前向基底提供中间层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供中间层。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上提供附加层。

15.根据权利要求14所述的方法，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供附加层。

16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在所述阴极上电沉积所述合金层之前，

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括使电沉积合金层经历沉积后处理工艺。

18.根据权利要求1所述的方法，其中电流密度为1ma/cm2 dc至300ma/cm2 dc或100ma/cm2dc至约400ma/cm2 dc。

19.根据权利要求1或3所述的方法，其中电沉积合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，或者基本上由镍和钨组成，或者基本上由镍、钨以及钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，并且其中电沉积合金层的表面粗糙度ra小于1微米。

20.根据权利要求19所述的方法，其中基底的尺寸设计和布置为圆柱体、杆、中空管、叶片或管道。

21.一种在基底上沉积合金层的方法，所述方法包括：

22.根据权利要求21所述的方法，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

23.根据权利要求21所述的方法，其中电沉积浴的ph值在3.5至7之间、在7至11.2之间、在3.5至4.6之间或在9.5至11.2之间。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上电沉积附加层。

25.根据权利要求21所述的方法，其中在所述合金层的电沉积期间使用dc电压，或者在所述合金层的电沉积期间使用脉冲电流或脉冲反向电流。

26.根据权利要求21所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层之前向基底提供中间层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供中间层。

27.根据权利要求21所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上提供附加层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种提供附加层。

28.根据权利要求21所述的方法，进一步包括，在所述阴极上电沉积所述合金层之前，

29.根据权利要求21所述的方法，其中电沉积合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，或者基本上由镍和钨组成，或者基本上由镍、钨以及钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，并且其中电沉积合金层的表面粗糙度ra小于1微米。

30.根据权利要求29所述的方法，其中基底的尺寸设计和布置为圆柱体、杆、中空管、叶片或管道。

31.一种在基底上沉积合金层的方法，所述方法包括：

32.根据权利要求31所述的方法，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

33.根据权利要求31所述的方法，其中电沉积浴的ph值在3.5至7之间、在7至11.2之间、在3.5至4.6之间或在9.5至11.2之间。

34.根据权利要求31所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上电沉积附加层。

35.根据权利要求31所述的方法，其中在所述合金层的电沉积期间使用dc电压，或者在所述合金层的电沉积期间使用脉冲电流或脉冲反向电流。

36.根据权利要求31所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层之前向基底提供中间层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供中间层。

37.根据权利要求31所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上提供附加层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种提供附加层。

38.根据权利要求31所述的方法，进一步包括，在所述阴极上电沉积所述合金层之前，

39.根据权利要求31所述的方法，其中电沉积合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，或者基本上由镍和钨组成，或者基本上由镍、钨以及钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，并且其中电沉积合金层的表面粗糙度ra小于1微米。

40.根据权利要求39所述的方法，其中基底的尺寸设计和布置为圆柱体、杆、中空管、叶片或管道。

41.一种在基底上沉积合金层的方法，所述方法包括：

42.根据权利要求41所述的方法，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的25％或更少或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

43.根据权利要求41所述的方法，其中电沉积浴的ph值在3.5至7之间、在7至11.2之间、在3.5至4.6之间或在9.5至11.2之间。

44.根据权利要求41所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上电沉积附加层。

45.根据权利要求41所述的方法，其中在所述合金层的电沉积期间使用dc电压，或者在所述合金层的电沉积期间使用脉冲电流或脉冲反向电流。

46.根据权利要求41所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层之前向基底提供中间层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供中间层。

47.根据权利要求41所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上提供附加层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种提供附加层。

48.根据权利要求41所述的方法，进一步包括，在所述阴极上电沉积所述合金层之前，

49.根据权利要求41所述的方法，其中电沉积合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，或者基本上由镍和钨组成，或者基本上由镍、钨以及钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，并且其中电沉积合金层的表面粗糙度ra小于1微米。

50.根据权利要求49所述的方法，其中基底的尺寸设计和布置为圆柱体、杆、中空管、叶片或管道。

51.一种在基底上沉积合金层的方法，所述方法包括：

52.根据权利要求51所述的方法，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

53.根据权利要求51所述的方法，其中电沉积浴的ph值在3.5至7之间、在7至11.2之间、在3.5至4.6之间或在9.5至11.2之间。

54.根据权利要求51所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上电沉积附加层。

55.根据权利要求51所述的方法，其中在所述合金层的电沉积期间使用dc电压，或者在所述合金层的电沉积期间使用脉冲电流或脉冲反向电流。

56.根据权利要求51所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层之前向基底提供中间层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种来提供中间层。

57.根据权利要求51所述的方法，其中所述方法还包括在电沉积合金层上提供附加层，其中使用真空沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、刷涂、旋涂、喷涂、电沉积/电镀、化学沉积/化学镀、高速氧燃料涂覆、热喷涂中的一种提供附加层。

58.根据权利要求51所述的方法，进一步包括，在所述阴极上电沉积所述合金层之前，

59.根据权利要求51所述的方法，其中电沉积合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，或者基本上由镍和钨组成，或者基本上由镍、钨以及钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种组成，并且其中电沉积合金层的表面粗糙度ra小于1微米。

60.根据权利要求59所述的方法，其中基底的尺寸设计和布置为圆柱体、杆、中空管、叶片或管道。

技术总结描述了生产涂覆表面和涂层的方法。该方法可用于生产包含合金层的表面涂层。产生的合金层可以包含钼或钨与镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼或其他材料中的一种或多种的组合。技术研发人员：A·哈霍东斯,M·卡尔加,E·厄尔加尔,D·丘奇受保护的技术使用者：麦克斯特里尔有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13