一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层及其制备方法
文献发布时间：2023-06-19 19:18:24
技术领域
本发明属于表面处理技术领域，涉及一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层及其制备方法。
背景技术
镍钨合金涂层具有优异的耐腐蚀和耐磨损性能，在石油专用管材及工具的表面处理及延寿应用中具有广泛的应用前景。然而，镍钨合金涂层的韧性相对较差，在工程应用中一旦受到冲击、弯曲等载荷时，易发生开裂、脱落，导致其无法有效、长效保护石油专用管材及工具不受到环境介质的腐蚀破坏。
金属涂层的“增强增韧”一直是限制涂层规模化应用的技术难题。复合镀层技术的发展，即是以解决镀层的强韧问题为目标，为制备强度高、硬度高、耐磨性优异的金属镀层提供了一条思路。以碳化物、氮化物为代表的无机物颗粒作为复合相，通过电沉积技术制备复合镀层得到空前的发展。然而，同时提高镀层的强度和韧性依然是有待解决的问题。主要原因有两个：一是无机物颗粒具有较高的界面能，与金属复合时易发生脱落，从而影响其作为硬质相的效能；二是无机物颗粒能够显著提高涂层的耐磨性，但对强度和韧性的影响有限。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中，现有的镍钨合金涂层难以同时提高镀层的强度和韧性的缺点，提供一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
步骤2)纳米纤维预处理
具体为：对纳米纤维原料进行加热，将加热后的纳米纤维浸泡于有机溶剂中进行除油，将除油后的纳米纤维浸入敏化液中进行敏化处理，将敏化处理后的纳米纤维置于活化液中进行活化处理，最后将活化处理后的纳米纤维与镍钨合金电沉积电解液混合，进行时效处理，得到混合溶液；
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
优选地，步骤1)中，镍钨合金电沉积电解液由钨酸盐、镍盐、络合剂、氯化铵、添加剂和去离子水混合而成；
络合剂为柠檬酸盐；
添加剂包括缓冲剂、光亮剂、表面活性剂和润湿剂；
缓冲剂为硼酸；光亮剂为糖精钠；表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠；润湿剂为丁炔二醇。
优选地，镍钨合金电沉积电解液中，钨酸根离子的浓度为0.06～0.24mol/L；
镍离子浓度为钨酸根离子浓度的1.0～1.2倍；
络合剂浓度为镍离子浓度的1.5～3.0倍；
氯化铵的浓度为0.4～0.75mol/L；
其他添加剂的浓度均不超过0.01mol/L。
优选地，步骤2)中，敏化液包括第一敏化液和第二敏化液，第一敏化液包括过二硫酸铵和硫酸，第二敏化液包括氧化亚锡和盐酸；
第一敏化液中，过二硫酸铵的浓度为200～400g/L，硫酸的浓度为100～200mL/L；
第二敏化液中，氧化亚锡的浓度为120～250g/L，盐酸的浓度为40～80mL/L。
优选地，步骤2)中，敏化处理的操作为：
将除油后的纳米纤维浸入第一敏化液中超声处理0.5～1.0h，之后依次进行分离、清洗至中性，然后在100～200℃下干燥0.5～2.0h；
之后将抽滤分离后的纳米纤维浸入第二敏化液中超声处理5～30min，再进行分离、清洗至中性，然后在100～200℃下干燥0.5～2.0h；
优选地，步骤2)中，活化液包括氯化钯和盐酸；
活化液中，氯化钯的浓度为1～5g/L，盐酸的浓度为30～80mL/L。
优选地，步骤2)中，纳米纤维原料的直径不大于100nm，长度不大于涂层厚度的3倍。
优选地，步骤2)的混合溶液中，纳米纤维的浓度为0.1～1.2g/L；
混合溶液的pH为6～8；
加热条件为：温度350～450℃，时间0.5～1.0h；
活化处理的条件为：室温下，超声处理2～10min；
时效处理的条件为：室温下搅拌1.5～3.0h；
除油过程中，有机溶剂为丙酮或无水乙醇；除油时，纳米纤维在有机溶剂中进行超声浸泡，超声浸泡的时间为0.5～1.0h；除油后依次进行抽滤分离、水洗和烘干；水洗是利用去离子水清洗抽滤分离后的纳米纤维3～5次；烘干的条件是：温度150～200℃，时间0.5～2h。
优选地，步骤3)中，反脉冲电沉积的条件为：
阴极电流密度0.01～0.1A/cm
温度60-80℃；时间为20-75min。
总占空比0.6～0.8，阴极占空比与阳极占空比的比值控制为7：3。
一种基于所述制备方法制得的纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层，该镍钨合金复合涂层的厚度为20～60μm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，主要包括纳米纤维预处理、反向脉冲电沉积两个过程。纳米纤维预处理过程包括高温清洁、除油、敏化、活化、时效处理五个步骤，反向脉冲电沉积过程包括试样预处理、镀液配置、复合电沉积三个步骤。纤维预处理工艺参数能有效改善纳米纤维与金属涂层的界面结合，反向脉冲沉积工艺参数能制备结构均匀、致密、无缺陷的复合涂层，进而提高复合涂层的综合性能。采用预处理工艺将纳米纤维进行处理，使得其与镍钨合金的结合更好，从而能显著改善复合涂层的强度和韧性；另一方面，采用反向脉冲沉积工艺纳米纤维与镍钨合金复合沉积，涂层结构更加均匀和致密，没有裂纹、孔洞等缺陷，因此复合涂层的综合性能显著提高。这与现有技术中更关注纳米纤维的分散性以及添加量的角度明显不同，本发明方法大大改善了纳米纤维与金属涂层的结合性，从而改善金属涂层的性能。与镍钨合金涂层相比，复合涂层的弹性模量提高77％，硬度提高18％，摩擦系数降低56％，强度与合金涂层相当，但延伸率提高12％，表明纳米纤维能在保证镍钨合金涂层具有较高的强度的基础上，显著提升涂层的韧性、弹性模量、硬度以及摩擦性能。本发明方法的重点是提高纳米纤维与金属涂层之间的附着性，防止服役过程中由于纳米纤维与金属涂层之间优先分离而导致复合涂层性能大幅下降。
附图说明
图1为本发明的纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的纳米压痕测试图；
图2为本发明的纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的应力-延伸率曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于400℃下加热保温处理0.5h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为1.0h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗5次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，200℃恒温烘干1h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵400g/L、硫酸200mL/L)中超声处理0.5h，在100℃下干燥2.0h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡200g/L、盐酸80mL/L)中超声处理10min，在100℃下干燥2.0h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯3g/L、盐酸60mL/L)中超声处理10min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌1h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为6，活化处理后的纳米纤维的浓度为0.6g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.06A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为65μm。
实施例2
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于350℃下加热保温处理1h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为0.5h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗4次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，200℃恒温烘干0.5h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵200g/L、硫酸100mL/L)中超声处理0.5h，在200℃下干燥1.0h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡120g/L、盐酸40mL/L)中超声处理10min，在200℃下干燥2.0h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯1.5g/L、盐酸30mL/L)中超声处理8min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌2h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为8，活化处理后的纳米纤维的浓度为1.1g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.06A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为75μm。
实施例3
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于450℃下加热保温处理0.5h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为1.0h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗5次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，200℃恒温烘干1h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵300g/L、硫酸150mL/L)中超声处理0.5h，在100℃下干燥2.0h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡250g/L、盐酸80mL/L)中超声处理10min，在100℃下干燥2.0h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯2.5g/L、盐酸50mL/L)中超声处理2min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌2h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为7，活化处理后的纳米纤维的浓度为0.7g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.01A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为60μm。
实施例4
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于430℃下加热保温处理0.8h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为0.5h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗3次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，200℃恒温烘干0.5h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵250g/L、硫酸150mL/L)中超声处理0.5h，在160℃下干燥1.0h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡150g/L、盐酸50mL/L)中超声处理10min，在180℃下干燥1.2h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯4g/L、盐酸80mL/L)中超声处理5min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌1.5h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为6，活化处理后的纳米纤维的浓度为0.5g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.08A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为80μm。
实施例5
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于400℃下加热保温处理0.6h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为1.0h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗4次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，200℃恒温烘干1h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵350g/L、硫酸200mL/L)中超声处理0.5h，在150℃下干燥2.0h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡220g/L、盐酸60mL/L)中超声处理10min，在150℃下干燥1.5h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯3.5g/L、盐酸75mL/L)中超声处理6min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌2.5h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为6.5，活化处理后的纳米纤维的浓度为1.2g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.1A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为75μm。
实施例6
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于380℃下加热保温处理0.9h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为0.8h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗4次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，180℃恒温烘干1.5h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵320g/L、硫酸120mL/L)中超声处理0.5h，在200℃下干燥0.5h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡160g/L、盐酸45mL/L)中超声处理10min，在200℃下干燥0.5h，使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯2g/L、盐酸70mL/L)中超声处理7min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌3h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为7.5，活化处理后的纳米纤维的浓度为1.2g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.01A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为65μm。
实施例7
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于420℃下加热保温处理0.7h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为0.5h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗3次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，150℃恒温烘干2h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵220g/L、硫酸105mL/L)中超声处理0.5h，在180℃下干燥0.8h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡240g/L、盐酸55mL/L)中超声处理10min，在200℃下干燥0.5h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯1g/L、盐酸30mL/L)中超声处理10min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌1.5h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为6，活化处理后的纳米纤维的浓度为0.1g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.1A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为70μm。
实施例8
一种纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)配制镍钨合金电沉积电解液；
采用分析纯级别化学试剂和去离子水配制镍钨合金涂层电沉积电解液，镍钨合金涂层电沉积电解液中，Na
步骤2)纳米纤维预处理
加热：将纳米纤维放置在真空炉中于450℃下加热保温处理0.5h，使得纤维表面胶体挥发或分解；
除油：将加热的纳米纤维浸泡于丙酮中，并辅助超声清洗，以清除纳米纤维表面的油渍，清洗时间为1.0h，清洗后采用真空抽滤方法将纳米纤维与有机溶剂分离，并使用去离子水清洗5次，最后将分离后的纳米纤维在烘箱中，200℃恒温烘干1h。
敏化：将前序除油处理后的纳米纤维经过两级敏化液处理，第一级敏化处理是将纳米纤维浸泡在第一敏化液(过二硫酸铵360g/L、硫酸130mL/L)中超声处理0.5h，在100℃下干燥2.0h，以增大纳米纤维的表面积从而提高其与金属涂层的附着性；第二次敏化处理是将第一次敏化处理后并清洗至中性且干燥后的纳米纤维浸泡在第二敏化液(氯化亚锡130g/L、盐酸65mL/L)中超声处理10min，在150℃下干燥1.5h，以使得纳米纤维表面吸附一层具有还原性的物质，为下一步活化提供条件。
活化：将前序敏化处理并干燥后的纳米纤维浸泡在活化液(氯化钯5g/L、盐酸60mL/L)中超声处理10min，以使得纳米纤维表面形成一层具有催化活性的物质，从而有利于下一步金属沉积。
时效处理：称取前序活化处理后的纳米纤维，加入到配制好的镍钨合金电沉积电解液中，持续搅拌2h，以使得纳米纤维与电解液均匀、充分混合，得到混合溶液，混合溶液中，混合溶液的pH为7，活化处理后的纳米纤维的浓度为0.8g/L。
步骤3)将待测试样置于混合溶液中进行反脉冲电沉积，在待测试样表面得到纳米纤维增强增韧的镍钨合金复合涂层。
反脉冲电沉积参数如下：阴极电流密度0.06A/cm
该镍钨合金复合涂层的厚度为60μm。
对油管基体、油管基体上涂覆镍钨合金涂层、油管基体上涂覆实施例3制备的镍钨合金和纳米纤维复合涂层，分别进行纳米压痕测试和应力延伸率测试，结果分别如图1和图2所示，该结果表明：与镍钨合金涂层相比，本发明制备的复合涂层的弹性模量提高77％，硬度提高18％，摩擦系数降低56％，强度相当，但延伸率提高12％。
目前本领域的重点解决纳米纤维在溶液中的分散性，未关注纤维本身与镀层之间的界面结合的问题。本技术是对纳米纤维进行除油、敏化、活化处理，以提高纤维与镀层之间的结合，以防止因纤维与镀层之间结合较差而容易发生分离，从而使得纳米纤维的作用降低甚至消失。
本发明方法从两个方面进行优化。第一，通过表面油脂去除、增大纳米纤维表面与金属涂层接触面积、增加纳米纤维表面活化状态等处理工艺，改善纳米纤维表面清洁度、表面接触面积及活化状态，使得纳米纤维能够与金属涂层更好的结合，从而提高纳米纤维与金属涂层之间的附着性；第二，通过优化电解液组成和反向脉冲电沉积参数，优化电沉积中纳米纤维与金属涂层的形核与生长过程，能够优先在纳米纤维表面活性位置优先沉积金属涂层，然后表面覆盖金属涂层的纳米纤维与金属涂层进行共沉积从而形成复合涂层。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。