用于连续施加纳米叠层金属涂层的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9422079阅读:来源:国知局
流密度的变化以达到纳米层压时,电流密度变化发生的速率也必须随着工件移动通过电沉积槽的速率增加而增加。
[0041]在一个实施方案中,电沉积工艺还可以包括将工件从第一位置移动至电沉积槽的步骤。在另一个实施方案中,电沉积工艺还可以包括将工件从电沉积槽移动至用于在电沉积纳米叠层涂层后接收工件的第二位置的步骤。照此,所述方法还可包括将工件从第一位置移动至电沉积槽和将工件从电沉积槽移动至第二位置。
[0042]3.3电解质和纳米叠层涂层组合物和结构
[0043]可以从包含待电沉积的金属的盐的水性或非水性电解质进行纳米叠层涂层的连续电沉积。
[0044]在一个实施方案中,电沉积纳米叠层涂层包括电沉积包含一种或多种、两种或更多种、三种或更多种或四种或更多种不同元素的成层组合物,所述元素独立地选自Ag、Al、Au、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、N1、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Sn、Pb、Ta、T1、W、V、Zn和Zr,其中每种所述独立选择的金属以大于约0.1、约0.05、约0.01、约0.005或约0.001重量%存在。在一种此类实施方案中,电沉积纳米叠层涂层包括电沉积包含两种或更多种不同元素的成层组合物,所述元素独立地选自Ag、Al、Au、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、N1、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Sn、Pb、Ta、T1、W、V、Zn 和 Zr,其中每种所述独立选择的金属以大于约0.005或约0.001重量%存在。在另一此类实施方案中,电沉积纳米叠层涂层包括电沉积包含两种或更多种不同金属的层,其中两种或更多种不同金属包含:Zn 和 Fe、Zn 和 N1、Co 和 N1、Ni 和 Fe、Ni 和 Cr、Ni 和 Al、Cu 和 Zn、Cu 和 Sn、或包含Al和Ni与Co (AlNiCo)的组合物。在任何那些实施方案中,纳米叠层涂层可以包含由多个层组成的至少一个部分,其中每个所述层具有在独立地选自:约5nm至约250nm、约5nm至约 25nm、约 1nm 至约 30nm、约 30nm 至约 60nm、约 40nm 至约 80nm、约 75nm 至约 10nmJt10nm 至约 120nm、约 120nm 至约 140nm、约 140nm 至约 180nm、约 180nm 至约 200nm、约 200nm至约225nm、约220nm至约250nm或约150nm至约250nm的范围内的厚度。
[0045]在另一个实施方案中,电沉积的纳米叠层涂层组合物包含结构或组成不同的多个第一层和第二层。第一层和第二层可具有在层间的边界处的离散或扩散界面。此外,第一层和第二层可以作为交替的第一层和第二层布置。
[0046]在电沉积的纳米叠层涂层包含多个交替的第一层和第二层的实施方案中,那些层可以包含两个或更多、三个或更多、四个或更多、六个或更多、八个或更多、十个或更多、二十个或更多、四十个或更多、五十个或更多、100个或更多、200个或更多、500个或更多、1,000个或更多、1,500个或更多、2,000个或更多、3,000个或更多、5,000个或更多或8,000个或更多的交替的第一层和第二层,所述第一层和第二层对于每个多层涂层被独立地选择。
[0047]在一个实施方案中,每个第一层和每个第二层包含以下、基本上以下由组成、或由以下组成:两种、三种、四种或更多种独立地选自:Ag、Al、Au、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、N1、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Sn、Pb、Ta、T1、W、V、Zn 和 Zr 的元素。在另一个实施方案中,每个第一层和每个第二层包含以下、基本上以下由组成、或由以下组成:两种、三种、四种或更多种独立地选自 -Ag、Al、Au、Co、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、N1、P、Sb、Sn、Mn、Pb、Ta、T1、W、V和Zn的元素。在另一个实施方案中,每个第一层和每个第二层包含以下、基本上以下由组成、或由以下组成:两种、三种、四种或更多种独立地选自:A1、Au、Co、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、N1、P、Sn、Mn、T1、W、V 和 Zn 的元素。
[0048]在一个实施方案中,每个第一层包含在独立地选自约1%至约5%、约5%至约7%、约7%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约30%、约30%至约40%、约40%至约50%、约50%至约55%、约55%至约60%、约60%至约65%、约65%至约70%、约70%至约75%、约75%至约80%、约80%至约85%、约85%至约90%、约90%至约92%、约92%至约93%、约93%至约94%、约94%至约95%、约95%至约96%、约96%至约97 %、约97 %至约98 %或约98 %至约99 %的范围内的镍。在此类实施方案中,每个第二层可以包含在独立地选自约1%至约35%、约1%至约3%、约2 V0至约5%、约5%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约25%、约25%至约30%或约30%至约35 %的范围内的钴和/或铬。
[0049]在一个实施方案中,每个第一层包含独立地选自约1%至约5%、约5%至约7%、约7%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约30%、约30%至约40%、约40 %至约50 %、约50 %至约55 %、约55 %至约60 %、约60 %至约65 %、约65 %至约70%、约70%至约75%、约75%至约80%、约80%至约85%、约85%至约90%、约90%至约92%、约92%至约93%、约93%至约94%、约94%至约95%、约95%至约96%、约96%至约97%、约97%至约98%或约98%至约99%的范围内的镍,并且所述层的其余成分包含钴和/或铬。在此类实施方案中,每个第二层可以包含在独立地选自约I %至约35 %、约1%至约3%、约2%至约5%、约5%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约25 %、约25 %至约30 %或约30 %至约35 %的范围内的钴和/或铬,并且所述层的其余成分包含镍。在此类实施方案中,第一层和第二层可另外包含铝。
[0050]在一个实施方案中,每个第一层包含在独立地选自约1%至约5%、约5%至约7%、约7%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约30%、约30%至约40%、约40%至约50%、约50%至约55%、约55%至约60%、约60%至约65%、约65%至约70%、约70%至约75%、约75%至约80%、约80%至约85%、约85%至约90%、约90%至约92 %、约92 %至约93 %、约93 %至约94 %、约94 %至约95 %、约95 %至约96 %、约96 %至约97 %、约97 %至约98 %或约98 %至约99 %的范围内的镍,并且所述层的其余成分包含铝。在此类实施方案中,每个第二层可以包含在独立地选自约I %至约35%、约I %至约3%、约2%至约5%、约5%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约25%、约25%至约30%或约30%至约35%的范围内的铝,并且所述层的其余成分包含镍。
[0051]在一个实施方案中,每个第一层包含在独立地选自约1%至约5%、约5%至约7%、约7%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约30%、约30%至约40%、约40%至约50%、约50%至约55%、约55%至约60%、约60%至约65%、约65%至约70%、约70%至约75%、约75%至约80%、约80%至约85%、约85%至约90%、约90%至约92 %、约92 %至约93 %、约93 %至约94 %、约94 %至约95 %、约95 %至约96 %、约96 %至约97 %、约97 %至约98 %或约98 %至约99 %的范围内的镍,并且所述层的其余成分包含铁。在此类实施方案中,每个第二层可以包含在独立地选自约1%至约35%、约1%至约3%、约2%至约5%、约5%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约25%、约25%至约30%或约30%至约35%的范围内的铁,并且所述层的其余成分包含镍。
[0052]在一个实施方案中,每个第一层包含在独立地选自约1%至约5%、约5%至约7%、约7%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约30%、约30%至约40%、约40%至约50%、约50%至约55%、约55%至约60%、约60%至约65%、约65%至约70%、约70%至约75%、约75%至约80%、约80%至约85%、约85%至约90%、约90%至约92%、约92%至约93%、约93%至约94%、约94%至约95%、约95%至约96%、约96%至约97%、约97%至约98%、约98%至约99%、约99%至约99.5%、约99.2%至约99.7%或约99.5%至约99.99 %的范围内的锌,并且所述层的其余成分包含铁。在此类实施方案中,每个第二层可以包含在独立地选自约0.01%至约35%、约0.01%至约0.5%、约0.3%至约0.8%、约0.5%至约1.0%、约1%至约3%、约2%至约5%、约5%至约10%、约10%至约15%、约15%至约20%、约20%至约25%、约25%至约30%或约30%至约35%的范围内的铁,并且所述层的其余成分包
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