專利名稱：一種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨工藝配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨エ藝配方。
背景技術(shù)：
化學(xué)鍍Ni-P合金エ藝自20世紀(jì)50年代實(shí)現(xiàn)エ業(yè)化后，由于其鍍層具有良好的耐蝕性及耐磨性、厚度均勻等優(yōu)點(diǎn)，成為表面化學(xué)和材料涂覆領(lǐng)域研究開發(fā)的重點(diǎn)。目前，由于化學(xué)鍍鎳磷合金鍍層具有良好的耐蝕性和耐磨性、鍍層厚度均勻、硬度高、且仿形性好因而廣泛應(yīng)用于石油、紡織、電子、計(jì)算機(jī)、航空航天等領(lǐng)域。為了滿足更為苛刻的エ況條件以及開發(fā)具有特殊功能的鍍層，在化學(xué)鍍?nèi)芤褐蟹謩e加入不同的固體顆粒。與化學(xué)鍍Ni-P鍍層比較，當(dāng)采用石墨作為微粒填加到Ni-P鍍液時(shí) Ni-P石墨復(fù)合鍍層既具有耐磨性，又有自潤(rùn)滑性，是優(yōu)良的耐磨干態(tài)潤(rùn)滑復(fù)合鍍層。自潤(rùn)滑鍍層在摩擦的初期階段具有自潤(rùn)滑性的軟粒子通過(guò)自身的層狀剝離開始在鍍層表面鋪展，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的摩擦以后，這類固體潤(rùn)滑劑在エ件的表面形成厚度均勻的減磨層，鑲嵌在鍍層中的粒子猶如濕摩擦中的潤(rùn)滑劑微囊能夠保持相互摩擦的面之間的摩擦系數(shù)平穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)ー種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨エ藝配方，以便獲得具有高鍍速、長(zhǎng)壽命、復(fù)合鍍層硬度較高，耐磨性和耐蝕性能均理想的復(fù)合化學(xué)鍍層。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征配方為
(I)基礎(chǔ)鍍液配方為
硫酸鎳20-30 g/L、次亞磷酸鈉20-30 g/L、こ酸鈉10-20 g/L、冰こ酸5_10 ml/L、蘋果酸4-8 g/L、乳酸6-15 ml/L、硫脲O. 2-1.0 mg/L、十二烷基苯磺酸鈉O. 05-0. I g/L、含氮雜環(huán)芳香烴化合物f 4 mg/L、含羧酸類芳香烴化合物f 4 mg/L、石墨粒子用量100-300 mg/L、pH 值 4. 8 5. I、攪拌速度 200 350r/min，裝載量 O. 5-1. 5 dm2/L。(2)周期實(shí)驗(yàn)的添加配方為
次亞磷酸鈉與硫酸鎳的添加重量比為I. 2-1. 5，每60分鐘對(duì)鍍后液進(jìn)行鎳離子濃度的測(cè)定并按鎳離子的消耗量添加濃縮液，其濃縮液是按上述基礎(chǔ)鍍液配方中的こ酸鈉、蘋果酸、冰こ酸、乳酸、十二烷基苯磺酸鈉、硫脲、含氮雜環(huán)芳香烴化合物、含羧酸類芳香烴化合物的10倍濃度進(jìn)行配制的，添加比例按開缸液體積的5-15%，其石墨粒子的添加為原來(lái)用量的 10-20%，施鍍溫度為 70-75°C, pH 值 4. 8-5. I。所述的含氮雜環(huán)芳香烴化合物和含羧酸類有機(jī)化合物分別為4，4’ -聯(lián)吡啶、鄰菲羅啉及白屈菜氨酸、水楊酸。所述的含氮雜環(huán)芳香烴化合物和含羧酸類芳香烴化合物是作為提高鍍層耐蝕性和耐磨性的良好試劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是鍍速高，鍍液穩(wěn)定性好，鍍液壽命大于8個(gè)周期，而且鍍層綜合性能也較好，鍍層的耐蝕性均達(dá)到200s以上，硬度均達(dá)到750HV以上。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
I、基礎(chǔ)鍍液配方為硫酸鎳20g/L、次亞磷酸鈉25g/L、こ酸鈉10g/L、冰こ酸10ml/L、蘋果酸6 g/L、乳酸8 ml/L、硫脲0.2 mg/L、十二烷基苯磺酸鈉O. 07 g/L、4，4’-聯(lián)吡啶2mg/L、白屈菜氨酸2 mg/L、石墨粒子用量為150 mg/L、攪拌速率為240 r/min、裝載量O. 06dm2/L、pH 值 5. O。2、周期實(shí)驗(yàn)的添加配方為周期實(shí)驗(yàn)的添加配方以上所述的鍍液配方為基礎(chǔ)，其它操作條件為次亞磷酸鈉與硫酸鎳的添加重量比為I. 3,姆60分鐘對(duì)鍍后液進(jìn)行鎳離子濃度的測(cè)定并按鎳離子的消耗量添加濃縮液，添加比例按開缸液的8%，其納米石墨顆粒的添 加為原來(lái)用量的15%，施鍍溫度為72°C，pH值5. O。3、鍍液的配制
(O按鍍液的體積分別稱量出計(jì)算量的各種藥品；
(2)離子水或蒸餾水使固體藥品完全溶解、粘稠液體藥品稀釋成稀溶液，注意操作用水量控制在配置溶液體積的3/4左右，不能超過(guò)規(guī)定體積。(3)將完全溶解的硫酸鎳溶液與こ酸鈉、蘋果酸、こ酸、乳酸及十二烷基苯磺酸鈉混合，最后再與次亞磷酸鈉溶液混合。(4)將相應(yīng)質(zhì)量的硫脲、4，4’ -聯(lián)吡啶及白屈菜氨酸加入到上述溶液中。(5)用I :1氨水調(diào)整pH值至5. O,稀釋至規(guī)定體積。(6)必要時(shí)過(guò)濾。4、施鍍
將配好的鍍液放入恒溫水浴中加熱到72°C，然后將稱量好的試樣用細(xì)鋁絲拴好，并做好標(biāo)記，經(jīng)前處理后，懸掛在鍍液中央，根據(jù)對(duì)鍍層厚度的需要不同調(diào)整施鍍時(shí)間，本エ藝適合各種金屬、陶瓷、塑料、金剛石等材料表面的化學(xué)鍍鎳處理。5、性能測(cè)試
對(duì)鍍后液以及得到的鍍片進(jìn)行相關(guān)性能測(cè)試表明，鍍液壽命大于8個(gè)周期、其鍍液穩(wěn)定性達(dá)到1200s以上、穩(wěn)定常數(shù)均大于98 % ;鍍速較高(第I周期為31. 10μ m/h，第8周期為15. 80 μ m/h)，所得鍍層的硬度均達(dá)到750 HV以上；用配好的硝酸溶液測(cè)量其耐腐蝕性，結(jié)果表明其耐蝕性均大于200s ;耐磨性測(cè)試表明復(fù)合鍍層與Ni - P合金鍍層的相對(duì)耐磨性均大于5.0 ;用虎鉗反復(fù)彎曲鋼片表面也不起皮、不脫皮。本エ藝配方可應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)和裝飾等領(lǐng)域。實(shí)施例ニ
I、基礎(chǔ)鍍液配方為硫酸鎳25g/L、次亞磷酸鈉30g/L、こ酸鈉12g/L、冰こ酸12 ml/L、蘋果酸8 g/L、乳酸10 ml/L、硫脲0.4 mg/L、十二燒基苯磺酸鈉O. I g/L、鄰菲羅啉4 mg/し水楊酸I mg/L、石墨粒子用量為250 mg/L、攪拌速率為300 r/min、裝載量O. I dm2/L、pH值 5. O。2、周期實(shí)驗(yàn)的添加配方為周期實(shí)驗(yàn)的添加配方以上所述的鍍液配方為基礎(chǔ)，其它操作條件為次亞磷酸鈉與硫酸鎳的添加重量比為I. 2,姆60分鐘對(duì)鍍后液進(jìn)行鎳離子濃度的測(cè)定并按鎳離子的消耗量添加濃縮液，添加比例按開缸液的10%，其納米石墨顆粒的添加為原來(lái)用量的10%，施鍍溫度為75°C，pH值5. O。
3、鍍液的配制
(O按鍍液的體積分別稱量出計(jì)算量的各種藥品；
(2)離子水或蒸餾水使固體藥品完全溶解、粘稠液體藥品稀釋成稀溶液，注意操作用水量控制在配置溶液體積的3/4左右，不能超過(guò)規(guī)定體積。(3)將完全溶解的硫酸鎳溶液與こ酸鈉、蘋果酸、こ酸、乳酸及十二烷基苯磺酸鈉混合，最后再與次亞磷酸鈉溶液混合。(4)將相應(yīng)質(zhì)量的硫脲、鄰菲羅啉及水楊酸加入到上述溶液中。(5)用I :I氨水調(diào)整pH值至5. O,稀釋至規(guī)定體積。(6)必要時(shí)過(guò)濾。4、施鍍
將配好的鍍液放入恒溫水浴中加熱到75°C，然后將稱量好的試樣用細(xì)鋁絲拴好，并做好標(biāo)記，經(jīng)前處理后，懸掛在鍍液中央，根據(jù)對(duì)鍍層厚度的需要不同調(diào)整施鍍時(shí)間，本エ藝適合各種金屬、陶瓷、塑料、金剛石等材料表面的化學(xué)鍍鎳處理。5、性能測(cè)試
對(duì)鍍后液以及得到的鍍片進(jìn)行相關(guān)性能測(cè)試表明，鍍液壽命大于8個(gè)周期、其鍍液穩(wěn)定性達(dá)到1200s以上、穩(wěn)定常數(shù)均大于98%;鍍速較高(第I周期為33. 50 μ m/h，第8周期為16. 30 μ m/h)，所得鍍層的硬度均達(dá)到770 HV以上；用配好的硝酸溶液測(cè)量其耐腐蝕性，結(jié)果表明其耐蝕性均大于220s ;耐磨性測(cè)試表明復(fù)合鍍層與Ni - P合金鍍層的相對(duì)耐磨性 均大于5. I ;用虎鉗反復(fù)彎曲鋼片表面也不起皮、不脫皮。本エ藝配方可應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)和裝飾等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨工藝配方，其特征是配方為 (1)基礎(chǔ)鍍液配方為 硫酸鎳20-30 g/L、次亞磷酸鈉20-30 g/L、乙酸鈉10-20 g/L、冰乙酸5-10 ml/L、蘋果酸4-8 g/L、乳酸6-15 ml/L、硫脲0.2-1. 0 mg/L、十二烷基苯磺酸鈉0. 05-0. I g/L、含氮雜環(huán)芳香烴化合物1-4 mg/L、含羧酸類芳香烴化合物1-4 mg/L、石墨粒子用量100-300 mg/L、pH 值 4. 8 5. I、攪拌速度 200 350r/min，裝載量 0. 5-1. 5 dm2/L ； (2)周期實(shí)驗(yàn)的添加配方為 次亞磷酸鈉與硫酸鎳的添加重量比為I. 2-1. 5，每60分鐘對(duì)鍍后液進(jìn)行鎳離子濃度的測(cè)定并按鎳離子的消耗量添加濃縮液，其濃縮液是按上述基礎(chǔ)鍍液配方中的乙酸鈉、蘋果酸、冰乙酸、乳酸、十二烷基苯磺酸鈉、硫脲、含氮雜環(huán)芳香烴化合物、含羧酸類芳香烴化合物的10倍濃度進(jìn)行配制的，添加比例按開缸液體積的5-15%，其石墨粒子的添加為原來(lái)用量的 10-20%，施鍍溫度為 70-75°C, pH 值 4. 8-5. I。
2.如權(quán)利要求I所述的一種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨工藝配方，其特征是所述的含氮雜環(huán)芳香烴化合物和含羧酸類有機(jī)化合物分別為4，4’ -聯(lián)吡啶、鄰菲羅啉及白屈菜氨酸、水楊酸。
3.如權(quán)利要求I所述的一種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨工藝配方，其特征是所述的含氮雜環(huán)芳香烴化合物和含羧酸類芳香烴化合物是作為提高鍍層耐蝕性和耐磨性的良好試劑。
全文摘要
一種化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-石墨工藝配方，其配方為(1)基礎(chǔ)鍍液配方為。(2)周期實(shí)驗(yàn)的添加配方為次亞磷酸鈉與硫酸鎳的添加重量比為1.2-1.5，每60分鐘對(duì)鍍后液進(jìn)行鎳離子濃度的測(cè)定并按鎳離子的消耗量添加濃縮液，其濃縮液是按上述基礎(chǔ)鍍液配方中各種試劑的10倍濃度進(jìn)行配制的，添加比例按開缸液體積的5-15％，其石墨顆粒的添加為原來(lái)用量的10-20%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是鍍速高，鍍液穩(wěn)定性好，鍍液壽命大于8個(gè)周期，鍍層綜合性能也較好，鍍層的耐蝕性均達(dá)到200s以上，硬度均達(dá)到750HV以上。
文檔編號(hào)C23C18/36GK102677028SQ20121017856
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月2日
發(fā)明者劉建建, 廖蘇華, 徐德軍, 林明銳, 藺萬(wàn)峰, 鄒建平, 高亭亭, 高志 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)