一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，由以下重量份的原料制備制成：苯胺6.8?9、過硫酸銨0.1?0.2、次亞磷酸鈉1?2、硼酸50?60、硫酸鎳220?250、氯化鎳40?50、十二烷基硫酸鈉0.2?0.3、聚四氟乙烯乳液50?60、陽離子表面活性劑FC1343?4、六水硝酸亞鈰12?14、乙酰丙酮3?4、硅藻土5?7、乙醇適量、去離子水適量；本發(fā)明制備的鍍液穩(wěn)定性好，鍍層結(jié)合力好，硬度高，耐磨性良好，特別是有很好的耐磨防銹性能，值得推廣。
【專利說明】
一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電鍍液技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍又稱金屬電沉積技術(shù)，是將工件浸入含有欲沉積金屬鹽的溶液中，并對工件施加負(fù)電荷，在工件表面沉積一層與工件結(jié)合緊密的金屬或者合金層的過程。電鍍的基本原理是通過各種電場作用使溶液中的金屬離子在溶液和鍍件界面上發(fā)生還原反應(yīng)，生成金屬原子并沉積在金屬表面形成鍍層。復(fù)合鍍層是將通過將不溶性的固體顆粒添加到鍍液中，使基質(zhì)基質(zhì)金屬與固體顆粒發(fā)生共沉積，形成復(fù)合鍍層的一種表面改性技術(shù)。鎳鍍層因其具有優(yōu)良的耐蝕性、耐磨性及鍍層厚度均勻等特點(diǎn)，已在航空、汽車、電子、化工等方面得到廣泛應(yīng)用。然而，鍍鎳層摩擦系數(shù)較大。而聚四氟乙烯是由四氟乙烯單體聚合而成，性能穩(wěn)定，除了具有極佳的耐化學(xué)腐蝕性能外，還具有很好的耐熱、耐寒性，以及非常小的摩擦系數(shù)。通過在電鍍液中添加聚四氟乙烯顆粒，使聚四氟乙烯顆粒伴隨著鎳的電沉積分散到鍍鎳層中，制備得到的復(fù)合鍍層具有顯著的減磨效果。
[0003]《N1-PTFE復(fù)合電鍍工藝研究》一文中作者提出通過在電鍍液中添加聚四氟乙烯乳液和FC134陽離子表面活性劑，成功制備了 Ni/PTFE復(fù)合鍍層，試驗(yàn)表明鍍層表面均勻、平整，在摩擦學(xué)性能方面，復(fù)合鍍層的摩擦系數(shù)為0.218，只為純鎳鍍層的34%左右，但是由于PTFE質(zhì)軟，進(jìn)入到鍍層中后，使復(fù)合鍍層較純鎳鍍層硬度減小，同時磨損量有所增加。所以在某些領(lǐng)域這種復(fù)合鍍層不能滿足需求。稀土元素能夠顯著提高功能復(fù)合材料中固體微粒的含量、硬度、耐磨性以及抗高溫氧化性等性能，目前在鍍鉻、化學(xué)熱處理、轉(zhuǎn)化膜等一系列表面處理技術(shù)中得到應(yīng)用。所以本發(fā)明將添加稀土元素提高復(fù)合鍍層的硬度和耐磨性等性能，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，由以下重量份的原料制備制成:苯胺6.8-9、過硫酸銨0.1-0.2、次亞磷酸鈉1-2、硼酸50-60、硫酸鎳220-250、氯化鎳40-50、十二烷基硫酸鈉
0.2-0.3、聚四氟乙烯乳液50-60、陽離子表面活性劑FC1343-4、六水硝酸亞鈰12-14、乙酰丙酮3-4、娃藻土 5-7、乙醇適量、去離子水適量。
[0006]所述一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，由下列具體步驟制備制成:
(I)將硅藻土用稀鹽酸浸泡4-5h洗去表面雜質(zhì)后，用去離子水洗滌成中性后在300-3300C下煅燒l_2h，冷卻，將六水硝酸亞鈰、正丙醇和去離子水按照質(zhì)量比1:2:2比例混合，然后加入乙酰丙酮配置鈰溶膠，在室溫下攪拌15-18h，將處理的硅藻土在超聲攪拌下加到鈰溶膠中，時間為30-40min，離心分離，將改性顆粒置于70-80 V鼓風(fēng)干燥箱中烘干，然后置于450-500 °C 煅燒30-40min，粉碎備用；
(2)將十二烷基苯磺酸、水、苯胺和正丁醇按照摩爾比1.5-2:10-14:1.0-1.4:0.8-1.2比例加到燒瓶中，劇烈攪拌得到透明的無色乳液，然后和步驟(I)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻，將過硫酸銨用去離子水溶解制成2mol/L的溶液，然后緩慢滴加到燒瓶中，滴加完畢后在室溫下反應(yīng)5_7h，再加入過量的乙醇緩慢攪拌7-10min，過濾，產(chǎn)物用去離子水、乙醇反復(fù)清洗，然后置于真空干燥箱中60°C下干燥24h;
(3)將硼酸加到60°C的去離子水中，攪拌使其溶解備用，當(dāng)電鍍液溫度為50°C時加入硫酸鎳、氯化鎳和十二烷基硫酸鈉，采用磁力攪拌器攪拌均勻備用，在另一容器中加入聚四氟乙烯乳液和陽離子表面活性劑FC134，攪拌均勻后加入步驟(2)制備的產(chǎn)物及其剩余物質(zhì)，超聲攪拌均勻后備用；
(4)將步驟(3)制備的備用產(chǎn)物以800r/min混合攪拌20-30min，同時在80kHz超聲波輔助震蕩30min后轉(zhuǎn)移至電解槽中，靜置除去粒徑多5μπι的顆粒，即可得到電鍍液。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用在電鍍液中添加聚四氟乙烯乳液提高鎳/聚四氟乙烯復(fù)合鍍層的減磨性和潤滑性，提高了單一鎳鍍層的性能，為了改善復(fù)合鍍層硬度和耐磨性能不高的問題，采用納米顆粒增強(qiáng)鍍層，又因納米顆粒在電鍍液中易團(tuán)聚粘附于陰極表面使表面粗糙度增加的問題，采用聚苯胺對顆粒進(jìn)行包覆改性，改善微粒間易團(tuán)聚和向陰極涌動的傾向，并且提高了鍍層的耐磨性、硬度和抗高溫氧化性等性能，利用稀土改性硅藻土使其相容性好，在鍍層中極大的發(fā)揮耐磨、耐熱、隔熱等方面的特性，本發(fā)明制備的鍍液穩(wěn)定性好，鍍層結(jié)合力好，硬度高，耐磨性良好，特別是有很好的耐磨防銹性能，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:苯胺6.8、過硫酸銨0.1、次亞磷酸鈉1、硼酸50、硫酸鎳220、氯化鎳40、十二烷基硫酸鈉0.2、聚四氟乙烯乳液50、陽離子表面活性劑FC1343、六水硝酸亞鈰12、乙酰丙酮3、硅藻土5、乙醇適量、去尚子水適量。
[0009]所述一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，由下列具體步驟制備制成:
(I)將硅藻土用稀鹽酸浸泡4h洗去表面雜質(zhì)后，用去離子水洗滌成中性后在300°C下煅燒Ih，冷卻，將六水硝酸亞鈰、正丙醇和去離子水按照質(zhì)量比1:2:2比例混合，然后加入乙酰丙酮配置鈰溶膠，在室溫下攪拌15h，將處理的硅藻土在超聲攪拌下加到鈰溶膠中，時間為30min，離心分離，將改性顆粒置于70°C鼓風(fēng)干燥箱中烘干，然后置于450 °C煅燒30min，粉碎備用;
(2 )將十二烷基苯磺酸、水、苯胺和正丁醇按照摩爾比1.5:10:1.0:0.8比例加到燒瓶中，劇烈攪拌得到透明的無色乳液，然后和步驟(I)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻，將過硫酸銨用去離子水溶解制成2mol/L的溶液，然后緩慢滴加到燒瓶中，滴加完畢后在室溫下反應(yīng)5h，再加入過量的乙醇緩慢攪拌7min，過濾，產(chǎn)物用去離子水、乙醇反復(fù)清洗，然后置于真空干燥箱中60°C下干燥24h;
(3)將硼酸加到60°C的去離子水中，攪拌使其溶解備用，當(dāng)電鍍液溫度為50°C時加入硫酸鎳、氯化鎳和十二烷基硫酸鈉，采用磁力攪拌器攪拌均勻備用，在另一容器中加入聚四氟乙烯乳液和陽離子表面活性劑FC134，攪拌均勻后加入步驟(2)制備的產(chǎn)物及其剩余物質(zhì)，超聲攪拌均勻后備用；
(4)將步驟(3)制備的備用產(chǎn)物以800r/min混合攪拌20min，同時在80kHz超聲波輔助震蕩30min后轉(zhuǎn)移至電解槽中，靜置除去粒徑多5μπι的顆粒，即可得到電鍍液。
[0010]將鍍件進(jìn)行鍍前一系列處理入電鍍槽，鎳陽極鍍前表面活化處理，之后按照制備的電鍍液進(jìn)行電鍍處理，鍍液溫度為45 V，電流密度為9A/dm2，對鍍層進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下:
外觀:光滑均勻，摩擦系數(shù):0.22，磨損量(500g、200r/min，mm3):2.44X 10-2，孔隙率(個/cm2 ):1.1,結(jié)合力:不剝落，鹽霧(120小時):無明顯變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:苯胺6.8-9、過硫酸銨0.1-0.2、次亞磷酸鈉1-2、硼酸50-60、硫酸鎳220-250、氯化鎳40-50、十二烷基硫酸鈉0.2-0.3、聚四氟乙烯乳液50-60、陽離子表面活性劑FCl 343-4、六水硝酸亞鈰12-14、乙酰丙酮3-4、硅藻土 5-7、乙醇適量、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐磨性能好腳手架復(fù)合電鍍液，其特征在于，由下列具體步驟制備制成: (1)將硅藻土用稀鹽酸浸泡4-5h洗去表面雜質(zhì)后，用去離子水洗滌成中性后在300-3300C下煅燒l_2h，冷卻，將六水硝酸亞鈰、正丙醇和去離子水按照質(zhì)量比1:2:2比例混合，然后加入乙酰丙酮配置鈰溶膠，在室溫下攪拌15-18h，將處理的硅藻土在超聲攪拌下加到鈰溶膠中，時間為30-40min，離心分離，將改性顆粒置于70-80 V鼓風(fēng)干燥箱中烘干，然后置于450-500 °C 煅燒30-40min，粉碎備用； (2)將十二烷基苯磺酸、水、苯胺和正丁醇按照摩爾比1.5-2:10-14:1.0-1.4:0.8-1.2比例加到燒瓶中，劇烈攪拌得到透明的無色乳液，然后和步驟(I)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻，將過硫酸銨用去離子水溶解制成2mol/L的溶液，然后緩慢滴加到燒瓶中，滴加完畢后在室溫下反應(yīng)5_7h，再加入過量的乙醇緩慢攪拌7-10min，過濾，產(chǎn)物用去離子水、乙醇反復(fù)清洗，然后置于真空干燥箱中60°C下干燥24h; (3)將硼酸加到60°C的去離子水中，攪拌使其溶解備用，當(dāng)電鍍液溫度為50°C時加入硫酸鎳、氯化鎳和十二烷基硫酸鈉，采用磁力攪拌器攪拌均勻備用，在另一容器中加入聚四氟乙烯乳液和陽離子表面活性劑FC134，攪拌均勻后加入步驟(2)制備的產(chǎn)物及其剩余物質(zhì)，超聲攪拌均勻后備用； (4)將步驟(3)制備的備用產(chǎn)物以800r/min混合攪拌20-30min，同時在80kHz超聲波輔助震蕩30min后轉(zhuǎn)移至電解槽中，靜置除去粒徑多5μπι的顆粒，即可得到電鍍液。
【文檔編號】C25D15/00GK105951159SQ201610387378
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】吳長青
【申請人】安徽長青電子機(jī)械（集團(tuán)）有限公司