專利名稱：含有納米微粒的鎳－磷合金基復(fù)合鍍層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有納米SiO2微粒的鎳-磷合金基復(fù)合鍍層的制備方法；屬金屬電鍍工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電鍍作為表面處理手段有著悠久的歷史，其應(yīng)用范圍甚廣，在許多工業(yè)領(lǐng)域都需應(yīng)用電鍍工藝技術(shù)來處理金屬表面。復(fù)合鍍層是通過金屬電沉積方法，將一種或數(shù)種不溶性的固體微粒均勻地夾雜到金屬鍍層中所形成的特殊鍍層。復(fù)合電鍍已被認(rèn)為是當(dāng)前解決高溫腐蝕、高溫強(qiáng)度和磨損，以及某些特殊情況下的磨損等問題的一種很有前途的方法，是制取復(fù)合材料的一種先進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有納米SiO2微粒的鎳—磷合金基復(fù)合鍍層的方法。
本發(fā)明的另一目的在于通過向Ni-P體系中添加納米SiO2微粒，用脈沖電鍍以復(fù)合電沉積的方法，在一定條件下制備出Ni-P-SiO2復(fù)合鍍層。
本發(fā)明的一種含有納米微粒的鎳-磷合金基復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，該方法包括如下工藝步驟a.準(zhǔn)備好欲鍍層的金屬基底材料，該材料需事先經(jīng)打磨拋光、水洗、除油、水洗、酸洗等工序；b.將經(jīng)處理好的金屬基底材料放置于恒溫電鍍槽中，進(jìn)行電鍍，電鍍液為添加有納米SiO2微粒的鎳-磷基復(fù)合電鍍液；電鍍液的組成為NiSO4·6H2O 300g/L，NiCl2·6H2O 45g/L，H3BO340g/L，H3PO315g/L，pH值為1～2，其中溶劑為去離子水或蒸餾水；c.在上述電鍍液中添加納米SiO2粉狀微粒，添加量為10g/L；添加前，納米SiO2微粒需先經(jīng)過處理，處理方法為將SiO2微粒先用少量水潤濕并用超聲波分散10分鐘，再加入少量表面活性劑十六烷基三甲基溴化胺，隨后再用超聲波分散40分鐘后加入上述電鍍液中；然后再將該電鍍液繼續(xù)超聲分散1小時(shí)；
d.采用脈沖電沉積鍍層方式，陽極為大面積純鎳板，以鍍件為陰極板，通入脈沖電流，平均電流密度為5A/dm2，脈寬為ton＝1ms，占空比為1∶7；電鍍液的溫度保持為60℃；最后可在金屬基底材料上得到含有納米SiO2微粒的鎳-磷合金基復(fù)合鍍層。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是在鎳—磷合金電鍍液中引入納米SiO2微粒后，可以進(jìn)一步提高鍍層的硬度。另外采用脈沖與直流電鍍條件下獲得的鎳—磷合金鍍層相比，則脈沖電鍍所得的鎳—磷合金層的硬度較高，而且鍍層的形貌也較好。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施方式
敘述于后實(shí)施例一先將金屬基底材料，即紫銅片經(jīng)機(jī)械打磨拋光、水洗、丙酮超聲除油、水洗、化學(xué)除油、水洗、酸弱浸蝕、水洗；準(zhǔn)備好經(jīng)處理好的基底材料紫銅片；將經(jīng)處理好的金屬基底材料放置于恒溫電鍍槽中，進(jìn)行電鍍，電鍍液為添加有納米SiO2微粒的鎳-磷基復(fù)合電鍍液；電鍍液的組成為NiSO4·6H2O 300g/L，NiCl2·6H2O 45g/L，H3BO340g/L，H3PO315g/L，pH值為1～2，其中溶劑為蒸餾水；在上述電鍍液中添加納米SiO2粉狀微粒，添加量為10g/L；添加前，納米SiO2微粒需先經(jīng)過處理，處理方法為將SiO2微粒先用少量水潤濕并用超聲波分散10分鐘，再加入少量表面活性劑十六烷基三甲基溴化胺，隨后再用超聲波分散40分鐘后加入上述電鍍液中；然后再將該電鍍液繼續(xù)超聲分散1小時(shí)；采用脈沖電沉積鍍層方式，陽極為大面積純鎳板，以鍍件為陰極板，通入脈沖電流，平均電流密度為5A/dm2，脈寬為ton＝1ms，占空比為1∶7；電鍍液的溫度保持為60℃；最后可在紫銅片上得到含有納米SiO2微粒的鎳-磷和金基復(fù)合鍍層。
本實(shí)施例方法所得到的復(fù)合鍍層，經(jīng)X射線衍射分析，可得到微晶分布均勻、分散良好、形貌較好的鍍層結(jié)構(gòu)。通過透射電子顯微鏡觀察，鍍層中納米SiO2微粒的平均粒徑為6-7nm。
權(quán)利要求
1.一種含有納米微粒的鎳-磷合金基復(fù)合鍍層的制備方法，其特征在于，該方法包括如下工藝步驟a.準(zhǔn)備好欲鍍的金屬基底材料，該材料需事先經(jīng)打磨拋光、水洗、除油、水洗、酸洗等工序。b.將經(jīng)處理好的金屬基底材料放置于恒溫電鍍槽中，進(jìn)行電鍍。電鍍液為添加有納米SiO2微粒的鎳-磷體系電鍍液；電鍍液的組成為NiSO4·6H2O 300g/L、NiCl2·6H2O 45g/L、H3BO340g/L、H3PO315 g/L、pH值為1～2，其中溶劑為去離子水或蒸餾水。c.在上述電鍍液中添加納米SiO2粉狀微粒，添加量為10g/L；添加前，納米SiO2微粒需先經(jīng)過處理，處理方法為將SiO2微粒先用少量蒸餾水潤濕并用超聲波分散10分鐘，再加入少量表面活性劑十六烷基三甲基溴化胺，隨后再用超聲波分散40分鐘后加入上述電鍍液中；然后再將該電鍍液繼續(xù)超聲分散1小時(shí)。d.采用脈沖電沉積鍍層方式，陽極為大面積純鎳板，以鍍件為陰極板，通入脈沖電流，平均電流密度為5A/dm2，脈寬為ton＝1ms，占空比為1∶7；電鍍液的溫度保持為60℃；最后可在金屬基底材料上得到含有納米SiO2微粒的鎳-磷合金基復(fù)合鍍層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有納米SiO
文檔編號(hào)C25D15/00GK1676674SQ200510023378
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者成旦紅, 曹鐵華, 李科軍, 蘇永堂 申請(qǐng)人:上海大學(xué)