專利名稱：以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，屬金屬表面涂層封孔技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鋼鐵基體表面涂層封孔技術(shù)。
背景技術(shù)：
在金屬表面噴涂陶瓷涂層可對(duì)金屬表面進(jìn)行保護(hù)和強(qiáng)化，從而提高零件的使用壽命和可靠性，改善機(jī)械設(shè)備的性能和質(zhì)量。由于大多數(shù)陶瓷材料具有離子鍵或共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)， 鍵能高、原子間結(jié)合力強(qiáng)，所以陶瓷噴涂層本身具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，耐海水、耐酸堿及耐大氣腐蝕性能極好。然而噴涂的陶瓷涂層由熔融或半熔融的變形粒子堆疊于金屬基體表面而形成。在這個(gè)過程中，陶瓷噴涂層內(nèi)會(huì)形成很多的孔隙。當(dāng)陶瓷噴涂層構(gòu)件在腐蝕環(huán)境中使用時(shí)，孔隙會(huì)為腐蝕介質(zhì)進(jìn)入金屬基體表面提供通道，使基體產(chǎn)生腐蝕，腐蝕的發(fā)展會(huì)破壞陶瓷噴涂層與基體的結(jié)合，從而使陶瓷噴涂層產(chǎn)生開裂、脫落，其使用壽命大大降低， 甚至造成工件無法繼續(xù)使用，因此為了提高陶瓷噴涂層的耐蝕性及擴(kuò)大其在腐蝕嚴(yán)酷環(huán)境中的應(yīng)用范圍，必須對(duì)陶瓷噴涂層進(jìn)行封孔處理。目前，國內(nèi)外陶瓷噴涂層常用的封孔處理方法可以分為有機(jī)物封孔、無機(jī)物封孔、加熱擴(kuò)散處理封孔、自封孔和玻璃混合法封孔，通過電鍍封孔曾經(jīng)也有報(bào)道。各類封孔方法均存在不同的缺點(diǎn)，如有機(jī)物和無機(jī)物封孔劑耐蝕性較好，但是滲入孔隙深度較小，耐蝕性保持不長久，而且會(huì)影響陶瓷噴涂層的表面功能性；加熱擴(kuò)散封孔方法在熔液凝固的過程中會(huì)重新形成一些縮孔，影響基體的性能，且成本較高；自封孔和玻璃混合法封孔可能會(huì)影響陶瓷噴涂層的性能，封孔效果不佳；采用電鍍封孔方法，由于在電鍍過程中還原反應(yīng)會(huì)在涂層表面上進(jìn)行，表面通常沉積有電鍍金屬層，一方面阻礙了孔隙的封閉，另一方面會(huì)影響陶瓷噴涂層的表面功能，而且電鍍層厚度不均勻、針孔率較高、耐蝕性不好、對(duì)設(shè)備也有要求。因此迫切需要有新的封孔方法，避免現(xiàn)有封孔方法的缺陷，使得陶瓷噴涂層能更全面地發(fā)揮其特有的功能性，以滿足更加廣泛領(lǐng)域，特別是在腐蝕嚴(yán)酷環(huán)境條件下使用的需求?；瘜W(xué)沉積鎳磷合金是利用鎳鹽溶液在強(qiáng)還原劑次磷酸鹽的作用下，使鎳離子還原成鎳金屬，同時(shí)次磷酸鹽分解析出磷，在具有催化作用的表面上獲得鎳磷合金的沉積層。與其他處理方法相比，化學(xué)鍍鎳磷合金可使基體材料獲得良好的耐磨性和耐蝕性，同時(shí)還具有鍍層均勻、化學(xué)穩(wěn)定性好、表面光潔平整、方法簡單易控等諸多優(yōu)點(diǎn)。歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的迅速發(fā)展，化學(xué)鍍鎳磷工藝已被廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、汽車、化工等各種工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)化學(xué)沉積鎳磷合金中磷含量超過8. 5 %，鍍層為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，沒有晶界、位錯(cuò)及成分偏析等現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)均一?；瘜W(xué)沉積鎳磷合金層作為功能性表面覆層得到廣泛應(yīng)用，但是在表面技術(shù)領(lǐng)域尚未見有以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉陶瓷噴涂層孔隙的報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，通過化學(xué)沉積鎳磷合金層對(duì)鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的填充、封閉，進(jìn)一步賦予鋼鐵表面陶瓷噴涂層在嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境中的優(yōu)良耐蝕性，并能與表面陶瓷噴涂層適配協(xié)同，賦予鋼鐵表面陶瓷噴涂層更加優(yōu)良的物理、機(jī)械性能。本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，是將鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次或二次化學(xué)沉積鎳磷合金，其鎳磷合金層之磷含量為8. 5 12wt%，進(jìn)行化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，在陶瓷噴涂層表面不發(fā)生自催化反應(yīng)而形成化學(xué)沉積鎳磷合金層，通過僅僅發(fā)生在陶瓷噴涂層孔隙中的鋼鐵基體上的自催化反應(yīng)沉積形成的鎳磷合金層而實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷噴涂層孔隙的填充、封閉。上述將鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，其鎳磷合金層為高磷含量的鎳磷合金。上述將鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行二次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔，其鎳磷合金為雙層鎳磷合金層，由一次化學(xué)沉積的高磷含量的鎳磷合金沉積內(nèi)層和相繼進(jìn)行的二次化學(xué)沉積的中磷含量的鎳磷合金外層組成。上述將鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次化學(xué)沉積高磷含量的鎳磷合金封孔時(shí)，該高磷含量鎳磷合金層之磷含量10 12wt%，其化學(xué)沉積溶液配方和條件是硫酸鎳含量17 Mg/L、次亞磷酸鈉含量25 31g/L，醋酸鈉7 12g/L，琥珀酸10 14g/L，丙醇酸9 13g/L，碘酸鹽10 20mg/L，選自長鏈烷基多甲基鹵化銨類化合物表面活性劑1 5g/L，溶液pH值5. 2 5. 5，溫度85 90°C，封孔時(shí)間根據(jù)陶瓷噴涂層的厚度、孔隙狀況確定。上述鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液進(jìn)行進(jìn)行二次雙層化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，其內(nèi)層化學(xué)沉積鎳磷合金層為磷含量10 12wt%的高磷合金層，溶液配方和條件與前述一次化學(xué)沉積鎳磷合金者溶液相同；其外層化學(xué)沉積鎳磷合金層為磷含量8. 5 10wt%的中磷合金層，該中磷合金層的化學(xué)沉積溶液配方和條件是硫酸鎳含量 15 22g/L、次亞磷酸鈉含量19 25g/L，醋酸鈉5 10g/L，琥珀酸16 20g/L，丙醇酸 14 18g/L，碘酸鹽10 20mg/L，選自長鏈烷基多甲基鹵化銨類化合物的表面活性劑1 5g/L，溶液pH值4. 5 4. 8，溫度85 90°C，封孔時(shí)間根據(jù)陶瓷噴涂層的厚度、孔隙狀況確定。本發(fā)明鋼鐵表面陶瓷噴涂層采用的化學(xué)沉積鎳磷合金層封孔工藝步驟如下1)將待封孔的陶瓷噴涂層試樣在丙酮中浸泡去污清洗；2)室溫下的蒸餾水中浸泡清洗；3)在pH值=2 3的硫酸活化液中活化，溫度為50 55°C、活化時(shí)間20分鐘；4)去離子水中清洗；5)在化學(xué)沉積鎳磷合金的溶液中，對(duì)陶瓷噴涂層試樣進(jìn)行一次或兩次化學(xué)沉積鎳磷合金層封孔。采用一次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，化學(xué)沉積溶液PH值為5. 2 5. 5，溫度為85 90°C，封孔時(shí)間需根據(jù)陶瓷噴涂層的厚度來確定，陶瓷噴涂層為100 μ m時(shí)需鍍2. 5 小時(shí)，而后陶瓷噴涂層每增加100 μ m需多鍍1小時(shí)。采用兩次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，試樣從第一次化學(xué)沉積鎳磷合金溶液取出后，立即放入第二次化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中繼續(xù)沉積至完成封孔，第一次化學(xué)沉積溶液PH值為5. 2 5. 5，溫度為85 90°C，封孔時(shí)間需根據(jù)陶瓷噴涂層的厚度來確定，陶瓷噴涂層為100 μ m時(shí)需鍍1. 5小時(shí)，而后陶瓷噴涂層每增加100 μ m需多鍍0. 5小時(shí)；第二次化學(xué)沉積溶液pH值為4. 5 4. 8，溫度為85 90°C， 根據(jù)陶瓷噴涂層厚度的封孔時(shí)間與第一次封孔時(shí)間相同。6)試樣完成化學(xué)沉積鎳磷合金封孔、經(jīng)蒸餾水清洗后，在恒溫烘箱中于110°C保溫1小時(shí)完成涂層封孔。本發(fā)明創(chuàng)新性特點(diǎn)在于將廣泛用作表面功能性鍍層的化學(xué)沉積鎳磷合金層作為多孔的陶瓷噴涂層的封孔材料，科學(xué)利用了基體材料與其表面的陶瓷材料表面能的差異， 使進(jìn)行化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，在陶瓷噴涂層表面不發(fā)生自催化反應(yīng)形成化學(xué)沉積鎳磷合金層，僅僅通過發(fā)生在陶瓷噴涂層孔隙中的鋼鐵基體上的自催化反應(yīng)沉積形成的鎳磷合金層而實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷噴涂層孔隙的填充和封閉。因陶瓷噴涂層的孔隙很深，為了使化學(xué)沉積溶液能充分深入孔隙中，本發(fā)明在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中加入了表面活性劑，大大增加了溶液的深孔沉積能力。由于化學(xué)沉積鎳磷合金層中當(dāng)磷含量大于8. 5wt%時(shí)鎳磷合金為非晶態(tài)，不僅硬度高耐磨性能好，而且具有很好的耐酸、堿和鹽的腐蝕性，本發(fā)明可根據(jù)表面陶瓷噴涂層的厚度、孔隙狀況及其使用條件，選擇采用一次單層或二次雙層化學(xué)沉積鎳磷合金層作為封孔層，選擇采用二次雙層化學(xué)沉積鎳磷合金層，可進(jìn)一步提高沉積層致密性，其內(nèi)、外兩層鎳磷合金層之間因磷含量的差別其電位差大于IOOmV,外層可作為犧牲陽極而進(jìn)一步提高整體沉積層的耐蝕性。因此本發(fā)明方法顯著提高了鋼鐵表面陶瓷噴涂層的耐蝕性，具有優(yōu)良的耐氯離子腐蝕性，特別適于用作抗海水腐蝕的鋼鐵表面陶瓷噴涂層的封孔方法。一般而言，高磷化學(xué)沉積鎳磷合金層具有更好的耐蝕性，而中磷化學(xué)沉積鎳磷合金層較高磷化學(xué)沉積鎳磷合金層具有相對(duì)高的硬度和耐磨性，因此本發(fā)明方法不僅對(duì)金屬表面陶瓷噴涂層孔隙起到優(yōu)良的封閉作用，該封孔層與表面陶瓷噴涂層有極為適配的表面功能性，還能協(xié)同陶瓷噴涂層，進(jìn)一步優(yōu)化陶瓷噴涂層的性能，提高產(chǎn)品在嚴(yán)酷環(huán)境中使用壽命，擴(kuò)展功能性陶瓷噴涂層的適用領(lǐng)域，如使用該方法封閉的陶瓷噴涂層可用在處于干濕交替的海水環(huán)境中的活塞桿構(gòu)件，大大提高了活塞桿的耐蝕性和壽命。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1 采用一次化學(xué)沉積高磷含量鎳磷合金層對(duì)鋼鐵表面陶瓷噴涂層進(jìn)行封孔(1)化學(xué)沉積鎳磷合金溶液的配制稱取22g硫酸鎳，Ilg醋酸鈉，13g琥珀酸，12g丙醇酸，溶于500ml去離子水中，溶解的過程中需加熱而且不斷攪拌，配成溶液1 ；接著稱取29g次亞磷酸鈉，5g十二烷基三甲基氯化銨，Hmg碘酸鉀，溶于200ml去離子水中，加熱且不斷攪拌使其完全溶解，配成溶液 2;將溶液2加入溶液1中，攪拌使其混合均勻，然后加入去離子水至溶液為1L，用1 1氨水調(diào)節(jié)PH值到5. 2 5. 5。(2)采用高速火焰噴涂法在45鋼表面制備Al2O3 ·TiO2涂層，涂層厚度100 μ m。將涂層構(gòu)件放入丙酮中浸泡10分鐘，浸泡時(shí)不斷刷洗涂層表面，然后放入室溫下的蒸餾水中浸泡10分鐘，浸泡時(shí)不斷刷洗涂層表面，清洗完后用烘干器烘干放于干燥器保存待用。(3)將上述構(gòu)件放入pH值=2 3的硫酸溶液中活化20分鐘，溫度為50 55°C， 活化后再用去離子水清洗，然后放入化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行化學(xué)鍍，鍍液進(jìn)行恒溫水浴加熱，溫度保持在85 90°C，時(shí)間為2. 5小時(shí)。(4)試樣完成化學(xué)沉積鎳磷合金封孔經(jīng)蒸餾水清洗后，在恒溫烘箱中于110°C保溫1小時(shí)完成涂層封孔。采用圖像分析法測定封孔前后涂層的孔隙率，所得數(shù)據(jù)見表1 ；利用鹽霧/干/濕交替試驗(yàn)(參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20854-2007/IS0 14993 :2001)和人工海水浸泡試驗(yàn)(參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15748-1995)評(píng)價(jià)封孔效果，所得結(jié)果見表2。實(shí)施例2 采用二次雙層化學(xué)沉積鎳磷合金層對(duì)鋼鐵表面陶瓷噴涂層進(jìn)行封孔(1)化學(xué)沉積鎳磷合金溶液的配制①外層中磷合金層化學(xué)沉積溶液稱取18g硫酸鎳，8g醋酸鈉，18g琥珀酸，16g丙醇酸，溶于500ml去離子水中，溶解的過程中需加熱而且不斷攪拌，配成溶液1 ；接著稱取 21g次亞磷酸鈉，2g十二烷基三甲基氯化銨，IOmg碘酸鉀，溶于200ml去離子水中，加熱且不斷攪拌使其完全溶解，配成溶液2 ；將溶液2加入溶液1中，攪拌使其混合均勻，然后加入去離子水至溶液為1L，用1 1氨水調(diào)節(jié)PH值到4. 5 4. 8。②內(nèi)層高磷合金層化學(xué)沉積溶液稱取20g硫酸鎳，9g醋酸鈉，13g琥珀酸，IOg丙醇酸，溶于500ml去離子水中，溶解的過程中需加熱而且不斷攪拌，配成溶液1 ；接著稱取 26g次亞磷酸鈉，知十二烷基三甲基氯化銨，15mg碘酸鉀，溶于200ml去離子水中，加熱且不斷攪拌使其完全溶解，配成溶液2 ；將溶液2加入溶液1中，攪拌使其混合均勻，然后加入去離子水至溶液為1L，用1 1氨水調(diào)節(jié)PH值到5. 2 5. 5。采用高速火焰噴涂法在40Cr鋼表面制備Al2O3 · TiO2涂層，涂層厚度200 μ m。將涂層構(gòu)件放入丙酮中浸泡10 15分鐘，浸泡時(shí)不斷刷洗涂層表面，然后放入室溫下的蒸餾水中浸泡10 15分鐘，浸泡時(shí)不斷刷洗涂層表面，清洗完后用烘干器烘干放于干燥器保存待用。將上述構(gòu)件放入pH = 2 3的硫酸溶液中活化20分鐘，溫度為50 55°C，活化后再用去離子水清洗，然后放入高磷合金層化學(xué)沉積溶液中進(jìn)行化學(xué)鍍，鍍液進(jìn)行恒溫水浴加熱，溫度保持在85 90°C，時(shí)間為2小時(shí)；完成高磷合金化學(xué)鍍后，取出構(gòu)件，立即放入中磷合金層化學(xué)沉積溶液中進(jìn)行化學(xué)鍍，鍍液溫度保持在85 90°C，時(shí)間為2小時(shí)。試樣完成兩次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔經(jīng)蒸餾水清洗后，在恒溫烘箱中于110°C保溫1小時(shí)完成涂層封孔。采用圖像分析法測定封孔前后涂層的孔隙率，所得數(shù)據(jù)見表3 ；利用鹽霧/干/濕交替試驗(yàn)(參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20854-2007/IS0 14993 :2001)和人工海水浸泡試驗(yàn)(參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15748-1995)評(píng)價(jià)封孔效果，所得結(jié)果見表4。實(shí)施例3 采用二次雙層化學(xué)沉積鎳磷合金層對(duì)鋼鐵表面陶瓷噴涂層進(jìn)行封孔(1)化學(xué)沉積鎳磷合金溶液的配制①外層中磷合金層化學(xué)沉積溶液稱取20g硫酸鎳，8g醋酸鈉，20g琥珀酸，18g丙醇酸，溶于500ml去離子水中，溶解的過程中需加熱而且不斷攪拌，配成溶液1 ；接著稱取 24g次亞磷酸鈉，3g十四烷基三甲基溴化銨，12mg碘酸鉀，溶于200ml去離子水中，加熱且不斷攪拌使其完全溶解，配成溶液2 ；將溶液2加入溶液1中，攪拌使其混合均勻，然后加入去離子水至溶液為1L，用1 1氨水調(diào)節(jié)PH值到4. 5 4. 8。②內(nèi)層高磷合金層化學(xué)沉積溶液稱取22g硫酸鎳，IOg醋酸鈉，14g琥珀酸，12g 丙醇酸，溶于500ml去離子水中，溶解的過程中需加熱而且不斷攪拌，配成溶液1 ；接著稱取 28g次亞磷酸鈉，5g十四烷基三甲基溴化銨，ISmg碘酸鉀，溶于200ml去離子水中，加熱且不斷攪拌使其完全溶解，配成溶液2 ；將溶液2加入溶液1中，攪拌使其混合均勻，然后加入去離子水至溶液為1L，用1 1氨水調(diào)節(jié)PH值到5. 2 5. 5。(2)采用等離子噴涂法在40Cr鋼表面制備Cr2O3涂層，涂層厚度200 μ m。將涂層構(gòu)件放入丙酮中浸泡10 15分鐘，浸泡時(shí)不斷刷洗涂層表面，然后放入室溫下的蒸餾水中浸泡10 15分鐘，浸泡時(shí)不斷刷洗涂層表面，清洗完后用烘干器烘干放于干燥器保存待用。(3)將上述構(gòu)件放入pH = 2 3的硫酸溶液中活化20分鐘，溫度為50 55°C， 活化后再用去離子水清洗，然后放入高磷合金層化學(xué)沉積溶液中進(jìn)行化學(xué)鍍，鍍液進(jìn)行恒溫水浴加熱，溫度保持在85 90°C，時(shí)間為2小時(shí)；完成高磷合金化學(xué)鍍后，取出構(gòu)件，立即放入中磷合金層化學(xué)沉積溶液中進(jìn)行化學(xué)鍍，鍍液溫度保持在85 90°C，時(shí)間為2小時(shí)。(4)試樣完成兩次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔經(jīng)蒸餾水清洗后，在恒溫烘箱中于 110°C保溫1小時(shí)完成涂層封孔。采用圖像分析法測定封孔前后涂層的孔隙率，所得數(shù)據(jù)見表5 ；利用鹽霧/干/濕交替試驗(yàn)(參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20854-2007/IS0 14993 :2001)和人工海水浸泡試驗(yàn)(參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15748-1995)評(píng)價(jià)封孔效果，所得結(jié)果見表6。附表表1 實(shí)施例1陶瓷噴涂層孔隙率測定
權(quán)利要求
1.以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，其特征是將鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次或二次化學(xué)沉積鎳磷合金，其鎳磷合金層之磷含量為8. 5-12wt%，進(jìn)行化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，在陶瓷噴涂層表面不發(fā)生自催化反應(yīng)而形成化學(xué)沉積鎳磷合金層，通過僅僅發(fā)生在陶瓷噴涂層孔隙中的鋼鐵基體上的自催化反應(yīng)沉積形成的鎳磷合金層而實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷噴涂層孔隙的填充、封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，其特征是鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，其鎳磷合金層為高磷含量的鎳磷合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，其特征是鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行二次化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，其鎳磷合金為雙層鎳磷合金層，由一次化學(xué)沉積的高磷含量的鎳磷合金沉積內(nèi)層和相繼進(jìn)行的二次化學(xué)沉積的中磷含量的鎳磷合金外層組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，其特征是鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次化學(xué)沉積高磷含量的鎳磷合金封孔時(shí)，該高磷含量鎳磷合金層之磷含量10_12wt %，其化學(xué)沉積溶液配方和條件是硫酸鎳含量17-Mg/L、次亞磷酸鈉含量25-31g/L，醋酸鈉7_12g/L，琥珀酸10_14g/ L,丙醇酸9-13g/L，碘酸鹽10-20mg/L，選自長鏈烷基多甲基鹵化銨類化合物表面活性劑 l_5g/L，溶液pH值5. 2-5. 5，溫度85_90°C，封孔時(shí)間根據(jù)陶瓷涂層的厚度、孔隙狀況確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，其特征是鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液進(jìn)行進(jìn)行二次雙層化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，其內(nèi)層化學(xué)沉積鎳磷合金層為磷含量10_12wt %的高磷合金層，溶液配方和條件與前述一次化學(xué)沉積鎳磷合金者溶液相同；其外層化學(xué)沉積鎳磷合金層為磷含量8. 5-10wt%的中磷合金層，該中磷合金層的化學(xué)沉積溶液配方和條件是硫酸鎳含量 15-22g/L、次亞磷酸鈉含量19-25g/L，醋酸鈉5-lOg/L，琥珀酸16_20g/L，丙醇酸14_18g/L， 碘酸鹽10-20mg/L，選自長鏈烷基多甲基鹵化銨類化合物的表面活性劑l_5g/L，溶液pH值 4. 5-4. 8，溫度85-90°C，封孔時(shí)間根據(jù)陶瓷涂層的厚度、孔隙狀況確定。
全文摘要
本發(fā)明以化學(xué)沉積鎳磷合金層封閉鋼鐵表面陶瓷噴涂層孔隙的方法，是將鋼鐵表面陶瓷噴涂層在化學(xué)沉積鎳磷合金溶液中進(jìn)行一次或二次化學(xué)沉積鎳磷合金，其鎳磷合金層之磷含量為8.5-12wt％，進(jìn)行化學(xué)沉積鎳磷合金封孔時(shí)，在陶瓷噴涂層表面不能自催化形成化學(xué)沉積鎳磷合金層，通過僅僅發(fā)生在陶瓷噴涂層孔隙中的鋼鐵基體上的自催化反應(yīng)沉積形成的鎳磷合金層而實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷噴涂層孔隙的填充、封閉，本發(fā)明方法不僅對(duì)金屬表面陶瓷涂層孔隙起到優(yōu)良的封閉作用，顯著提高了鋼鐵表面陶瓷噴涂層的耐蝕性特別具有優(yōu)良的耐氯離子腐蝕性，而且鎳磷合金封孔層層與陶瓷涂層適配協(xié)同進(jìn)一步優(yōu)化了陶瓷涂層的性能，擴(kuò)展功能性陶瓷涂層的適用領(lǐng)域和使用壽命。
文檔編號(hào)C23C18/32GK102312229SQ20111028680
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者伍建華, 劉秀生, 周學(xué)杰, 張三平, 徐昌盛, 李秉忠, 李耀璽 申請(qǐng)人:武漢材料保護(hù)研究所