專利名稱：金屬納米復(fù)合電鍍層鍍液配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面處理技術(shù)，具體地說是一種金屬納米復(fù)合電鍍層鍍液 配方。
技術(shù)背景我們知道，在電鍍?nèi)芤褐屑尤爰{米粒子，攪拌狀態(tài)下使其與基質(zhì)金屬共沉 積可以得到納米復(fù)合電鍍層。基于納米粒子的特殊性，制得的復(fù)合鍍層會(huì)呈現(xiàn)出很多獨(dú)特的性能。這些性能包括硬度、結(jié)合力、耐蝕性、耐磨性、抗高溫 氧化性等。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)納米復(fù)合電鍍鎳工藝的研究，主要是在鍍液中添加無 機(jī)非金屬納米粒子，如Si、 Si02、 SiC、入1203等，從而獲得一些功能性鍍層，如 耐高溫鍍層、耐磨鍍層、耐腐蝕性鍍層等。目前的納米復(fù)合電鍍存在的不足之處為納米粒子在鍍液中的分散問題。 目前最常用的粉體無機(jī)非金屬納米粒子易發(fā)生團(tuán)聚，尤其是在較高溫度的水性 鍍液中。團(tuán)聚的納米粒子粒徑變大，使其在鍍液中的分散變得更加困難。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種將金屬納米粒子添加到電鍍 鎳溶液中，獲得性能穩(wěn)定，使用周期長(zhǎng)的納米復(fù)合電鍍層鍍液配方，制備耐蝕 的納米復(fù)合鍍層。本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所用的基礎(chǔ)鍍液配方按重量份為 石克酸鎳5500G-70000份 氯化鎳850Q-1GG00份 硼酸7000-9000 <分 十二烷基硫酸鈉15-20份采用正交試驗(yàn)法，以鍍層孔隙率作為試驗(yàn)指標(biāo)，重點(diǎn)研究操作溫度，陰極 電流密度，納米粒子添加量對(duì)鍍層耐蝕性的影響，獲得的金屬納米復(fù)合電鍍層 鍍'液配方。按重量份硫酸鎳55000-70Q00份 氯化4臬850G-1QQ00份 硼酸7QQQ-9Q()0份 十二烷基好^酸鈉15-20份 金屬納米粒子0. 1-1. 5份 本發(fā)明的有益效果是首先，在電鍍鎳溶液中添加金屬納米粒子，由于金屬納米粒子有穩(wěn)定劑 的保護(hù)作用，克服了粉體粒子在鍍液中的團(tuán)聚問題，金屬納米粒子在鍍液中 均勻分散。其次，同樣的施鍍條件下，納米復(fù)合鍍液可以獲得硬度提高，結(jié)合力好， 耐蝕性能優(yōu)越，抗高溫氧化性強(qiáng)的鍍層，鍍層的性價(jià)比大大提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:在20號(hào)鋼基體上制備納米復(fù)合電鍍層Ni/Ag。1、 工藝流程化學(xué)除油一清洗一酸洗除銹一清洗一弱酸活化一清洗一電鍍一清洗一烘 干。前述的工藝流程與常用工藝流程相同，在此不再贅述。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件硫酸鎳 氯化鎳 硼酸十二烷基硫酸鈉 銀納米粒子pHt °C Dk300g/l43 g/140 g/10. 09g/L5 x 10—5 mol/14. 0~5. 550± 51. 5 ~ 2. 5A/dm23、驗(yàn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，對(duì)鍍層進(jìn)行硬度測(cè)試，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比，測(cè)試結(jié)果如下:純Ni鍍層硬度為281HV, Ni /Ag復(fù)合鍍層硬度為371HV,實(shí)施例2:在45號(hào)鋼基體上制備納米復(fù)合電鍍層Ni /Ag'1、 工藝流程 同實(shí)施例1。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件硫酸鎳 氯化鎳 硼酸十二烷基》克酸鈉 銀納米粒子280g/l 40 g/1 35 g/10. 07g/L4 x l(T5 mol/14. 0~ 5. 550±51. 5 ~ 2. 5A/dm23、驗(yàn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，用貼濾紙法測(cè)試鍍層的孔隙率，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下純Ni鍍層的孔隙率為4. 1點(diǎn)/cm2， Ni /Ag復(fù)合鍍層的孔隙率為2. 1點(diǎn) /cm2，并且分布較均勻，可見Ag納米粒子影響鍍層的組織結(jié)構(gòu)，使鍍層孔 隙率減小，從而對(duì)基體具有更好的保護(hù)作用。實(shí)施例3:在銅基體上制備納米復(fù)合鍍層Ni /Ag的工藝,1、 工藝流程 同實(shí)施例1。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件硫酸鎳 氯化鎳 硼酸十二烷基硫酸鈉 銀納米粒子PH°C340g/l 51 g/1 45 g/10. 09g/l6 x 10—5mol/l4. 0~ 5. 550±51. 5~2. 5A/dm23、驗(yàn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，用彎曲試驗(yàn)法測(cè)試鍍層的結(jié)合力，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下兩種鍍層都具有良好的結(jié)合力，與純Ni鍍層相比，Ni/Ag復(fù)合鍍層可 以忍受更多的彎曲次數(shù)，說明鍍層與基體結(jié)合的更好。實(shí)施例4:在45號(hào)鋼基體上制備納米復(fù)合電鍍層Ni /Au￡1、 工藝流禾呈 同實(shí)施例1。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件:硫酸鎳 氯化鎳 硼酸十二烷基^克酸鈉 金納米粒子t °C280g/l 40 g/1 35 g/10. 07g/L3 x 10—5 tnol/14. 0~ 5. 550±51. 5 ~ 2. 5A/dm23、驗(yàn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，用貼濾紙法測(cè)試鍍層的孔隙率，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下純Ni鍍層的孔隙率為4. 1點(diǎn)/cm2， Ni/Au復(fù)合鍍層的孔隙率為2.4點(diǎn) /cm2，并且分布較均勻，可見Au納米粒子影響鍍層的組織結(jié)構(gòu)，使鍍層孔 隙率減小，從而對(duì)基體具有更好的保護(hù)作用。實(shí)施例5:在銅基體上制備納米復(fù)合鍍層Ni /Ag的工藝1、 工藝流程 同實(shí)施例1。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件硫酸鎳 氯化鎳 硼酸十二烷基硫酸鈉 銀納米粒子600g/l 90 g/1 75 g/10. 16g/l1 x l(T5mol/l4. 0~ 5. 550±51. 5~2. 5A/dm23、驗(yàn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，用彎曲試驗(yàn)法測(cè)試鍍層的結(jié)合力，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下兩種鍍層都具有良好的結(jié)合力，與純Ni鍍層相比，Ni/Ag復(fù)合鍍層可 以忍受更多的彎曲次數(shù)，說明鍍層與基體結(jié)合的更好。 實(shí)施例6:在銅基體上制備納米復(fù)合鍍層Ni /Ag的工藝。 1、工藝流程同實(shí)施例1。2、納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件:硫酸鎳 氯化鎳 硼酸十二烷1^克酸鈉 銀納米粒子pHt °CDk3、驗(yàn)證結(jié)果680g/l 95 g/1 85 g/10.18g/l5 x 10_5mol/l4. 0~ 5. 550±51.5 — 2. 5A/dm2按上述工藝電鍍后，用彎曲試驗(yàn)法測(cè)試鍍層的結(jié)合力，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下兩種鍍層都具有良好的結(jié)合力，與純Ni鍍層相比，Ni/Ag復(fù)合鍍層可 以忍受更多的彎曲次數(shù)，說明鍍層與基體結(jié)合的更好。 實(shí)施例7:在銅基體上制備納米復(fù)合鍍層Ni /Ag的工藝。1、 工藝流程同實(shí)施例1。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件硫酸鎳610g/l氯化鎳 86 g/1硼酸 75 g/1十二烷基石克酸鈉 0. 16g/l銀納米粒子 8x10-5mol/lpH 4.0-5.5t °C 50 ±5Dk 1.5- 2. 5A/dm2 3、-險(xiǎn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，用彎曲試驗(yàn)法測(cè)試鍍層的結(jié)合力，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下兩種鍍層都具有良好的結(jié)合力，與純Ni鍍層相比，Ni/Ag復(fù)合鍍層可 以忍受更多的彎曲次數(shù)，說明鍍層與基體結(jié)合的更好。 實(shí)施例8:在銅基體上制備納米復(fù)合鍍層Ni /Ag的工藝。1、 工藝流禾呈 同實(shí)施例1。2、 納米復(fù)合電鍍的工藝配方及工藝條件 硫酸鎳 690g/l氯化鎳 94 g/1硼酸十二烷基硫酸鈉 銀納米粒子t °C85 g/10. 19g/l13 x 10—5 mol/14. 0-5. 550土51. 5 ~2. 5A/dm23、驗(yàn)證結(jié)果按上述工藝電鍍后，用彎曲試驗(yàn)法測(cè)試鍍層的結(jié)合力，與基礎(chǔ)鍍液對(duì)比， 測(cè)試結(jié)果如下兩種鍍層都具有良好的結(jié)合力，與純Ni鍍層相比，Ni/Ag復(fù)合鍍層可以忍受更多的彎曲次數(shù)，說明鍍層與基體結(jié)合的更好。當(dāng)然，本發(fā)明所用電鍍?nèi)芤簝H是以鍍鎳鍍種為例進(jìn)行說明，但并不僅限于鍍鎳鍍種，本發(fā)明也可以使用鍍銅、鍍鉻、鍍鋅、鍍錫等鍍種的電鍍?nèi)芤骸?因此，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種金屬納米復(fù)合電鍍層鍍液配方，其特征在于，按重量份硫酸鎳55000～70000份，氯化鎳8500～10000份，硼酸7000～9000份，十二烷基硫酸鈉15～20份，金屬納米粒子0.1～1.5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米復(fù)合電鍍層鍍液配方，其特征在于， 所述的金屬納米粒子為銀納米粒子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬納米復(fù)合電鍍層鍍液配方，其特征在于， 所述的金屬納米粒子也可以是金、柏、銅等金屬納米粒子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面處理技術(shù)，具體地說是一種金屬納米復(fù)合電鍍層鍍液配方，按重量份硫酸鎳55000～70000份，氯化鎳8500～10000份，硼酸7000～9000份，十二烷基硫酸鈉15～20份，金屬納米粒子0.1～1.5份。本發(fā)明的有益效果是首先，在電鍍鎳溶液中添加金屬納米粒子，由于金屬納米粒子有穩(wěn)定劑的保護(hù)作用，克服了粉體粒子在鍍液中的團(tuán)聚問題，金屬納米粒子在鍍液中均勻分散。其次，與基礎(chǔ)鍍液相比，同樣的施鍍條件下，納米復(fù)合鍍液獲得的鍍層硬度提高，與基體結(jié)合力好，耐蝕性能優(yōu)越，抗高溫氧化性強(qiáng)，鍍層的性價(jià)比大大提高。
文檔編號(hào)C25D15/00GK101240442SQ20081001437
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者馬洪芳 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)