專利名稱：一種低溫低濃度納米復合鎳多層組合的電鍍方法
技術領域：
本發(fā)明是利用三氧化二鋁納米微粉與鎳離子在低溫度、低鎳濃度鍍液中，經(jīng)電化學共沉積得到的AL2O3/Ni納米復合層，通過與其他鍍層的多層組合，鍍覆在鋼鐵、鋅及鋁合金基材上，形成一種具有高效耐蝕和光亮裝飾性保護層的電鍍方法。
以往的復合電鍍使用的固體微粉粒徑都在微米量級上，所獲得到鍍層無光粗糙，不能運用在裝飾性電鍍上。用于防腐蝕裝飾性的鍍層大都采用銅/鎳/鉻、半光無硫鎳/光亮光鎳/鉻，半光無硫鎳/高硫鎳/光亮鎳/鎳/鉻。半光無硫鎳/高硫鎳/光亮鎳/鎳封/鉻等等多層鎳組合方式。為了保證鍍層的防腐蝕性能，組合鍍層必須有一定的厚度，通常在19um-32mv之間。同時多層鎳間還必須保證有一定的電位差。半光無硫鎳/光亮鎳在120-140um，光亮鎳/高硫鎳右20-40mv。另外在鍍鎳工藝中，鍍液的含鎳量高，操作溫度高至50-65℃。因而現(xiàn)有的電鍍方法存在著(1)組合鍍層極限厚度最低在19um，生產(chǎn)成本偏高。(2)對于多層鎳間的電位在工藝的維護及保證較為困難。(3)工藝規(guī)范的高鎳濃度和高溫操作給環(huán)保和能源帶來不利因素。
本發(fā)明的目的是提供一種低溫度、低濃度納米復合鎳多層組合的電鍍方法。組合鍍層具有高效的耐蝕性和光亮裝飾性。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在鍍液中添加AL2O3納米微粉同鎳離子一道共沉積，得到AL2O3/Ni納米復合鍍層，其工藝規(guī)范是硫酸鎳100-250g/L，三氧化二鋁微粉(10-500nm)10-20g/L，十二烷基三甲基氯化銨0.05-0.1g/L糖精0.6-1g/L，PH3.5-4.5，溫度30-60℃，陰極電流密度4-8A/dm2，采用機械攪拌或空氣攪拌。
在納米復合電鍍中納米材料的特性對鍍液和鍍層的化學和電化學產(chǎn)生某些特殊作用的納米效應，(1)對鍍液產(chǎn)生超電導效應和陰極極化效應，實現(xiàn)了低溫、低濃度工藝，同時鍍液分散力和整平性都有所改善。(2)由于納米微粉在電沉積過程中的無序分散阻隔了鎳生長的連續(xù)相，從而使鎳與微粒間形成了有序的納米結構。正是有這種結構，納米復合鍍層的孔隙極小，化學及電化學惰性增強，鍍層具有了非金屬的特征。由些耐蝕性大大提高，同時鍍層的硬度與韌性也同步增強。
為了更了的發(fā)揮納米復合鎳的優(yōu)異性能在裝飾電鍍上的運用，納米復合鎳多層組合有以下組合方式(1)納米復合鎳/光亮鎳/鉻(2)納米復合鎳/光亮鎳/納米復合光亮鎳/鉻。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(1)納米復合電鍍采用的Al2O3微粒粒徑為納米量級，鍍液的分散性和穩(wěn)定性好，具有光亮整平性能，納米復合鎳層細致光亮。
(2)納米復合鎳與其他鍍層進行組合運用在防護裝飾性電鍍上有高效的耐腐蝕能力，組合鍍層總厚度在13-18um時CACC試驗24小時可達9級，孔隙率試驗可達20mim不產(chǎn)生藍點。
(3)納米復合電鍍采用低溫、低濃度工藝有利于環(huán)保和節(jié)能。
本發(fā)明實施例如下納米復合鎳電鍍工藝及規(guī)范一、低溫、低濃度Al2O3/Ni納米復合鍍工藝規(guī)范(一)硫酸鎳100g/L，氯化鎳30g/L，硼酸40g/L，糖精1g/L，十二烷基三甲基氯化銨0.05g/L，三氧化二鋁微粉(10nm-500nm)15g/L，PH 3.5-4.5，30-40℃，DK4-6Adm2，采用機械攪拌或空氣攪拌，結果復合層沉積速度0.8-1.2um/min，鍍層含微粉量5-15g/L，鍍層細致量半光亮，無毛刺。
二、光亮鎳電鍍工藝規(guī)范(二)硫酸鎳250g/L，氯化鎳50g/L，硼酸50g/L，糖精1g/L，丁炔二醇0.5g/L，十二烷基硫酸鈉0.1g/L，PH 3.8-4.2，溫度50-60℃，DK4-6A dm2陰極移動。結果鍍鎳層全光亮。三、低溫低濃度納米復合光亮鎳電鍍工藝規(guī)范(三)硫酸鎳100g/L，氯化鎳30g/L，硼酸40g/L，糖精1g/L，丁炔二醇0.5g/L，十二烷基三甲基氯化銨0.05g/L，三氧化二鋁微粉(10-500nm)10g/L，PH 3.5-4.5，溫度30-40℃，DK4-6A dm2，采用機械攪拌或空氣攪拌。結果鍍層光亮。四、光亮鍍鉻工藝規(guī)范(四)鉻酐150g/L，硫酸0.8g/L，CS-1(稀士添加劑)2g/L，溫度30℃，DK4-6A dm2，結果鍍層光亮。
納米復合鎳多層組合由下列電鍍方法實現(xiàn)。
(1)納米復合鎳/光亮鎳/鉻組合方式。在(一)工藝中施鍍8min，厚度8um在(二)工藝中施鍍8min，厚度8um，在(四)工藝中施鍍3min，厚度0.25um，總厚度約在16um，CACC試驗，24小時可達9級。
(2)納米復合鎳/光亮鎳/納米復合光亮鎳/鉻組合方式，在(一)工藝中施鍍6min，厚度6um，在(二)工藝中施鍍5min，厚度5um，在(三)工藝中施鍍2min，厚度2um，在(四)工藝中施鍍3min，厚度0.15um，總厚度約13um，CACC試驗。24小時可達9級。
權利要求
1.一種低溫低濃度納米復合鎳多層組合的電鍍方法。在鍍鎳液中添加Al2O3納米微粉同鎳離子一道共沉積得到Al2O3/Ni納米復合鍍層，其特征是工藝規(guī)范硫酸鎳100-250g/L，氯化鎳30-50g/L，硼酸35-50g/L，三氯化二鋁微粉(10-500nm)10-20g/L，十二烷基三甲基氯化銨0.05-0.1g/L，糖精1g/L，PH3.5-4.5，溫度30-60℃，陰極電流密度4-8A/dm2，采用機械攪拌或空氣攪拌。
2.根據(jù)權利要求1所述的納米復合鎳多層組合的電鍍方法其特征是(1)納米復合鎳/光亮鎳/鉻組合方式，(2)納米復合鎳/光亮鎳/納米復合光亮鎳/鉻組合方式。
全文摘要
本發(fā)明是利用AL
文檔編號C25D15/00GK1389598SQ0213343
公開日2003年1月8日 申請日期2002年7月7日 優(yōu)先權日2002年7月7日
發(fā)明者余澤玲 申請人:余澤玲