專利名稱：一種低溫低濃度納米復(fù)合鎳多層組合的電鍍方法
技術(shù)領(lǐng)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(xué)共沉積得到的AL2O3/Ni納米復(fù)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(hù)層的電鍍方法。
以往的復(fù)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(yùn)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(hù)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(fù)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(shí)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(fù)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(jī)械攪拌或空氣攪拌。
在納米復(fù)合電鍍中納米材料的特性對鍍液和鍍層的化學(xué)和電化學(xué)產(chǎn)生某些特殊作用的納米效應(yīng)，(1)對鍍液產(chǎn)生超電導(dǎo)效應(yīng)和陰極極化效應(yīng)，實(shí)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(jié)構(gòu)。正是有這種結(jié)構(gòu)，納米復(fù)合鍍層的孔隙極小，化學(xué)及電化學(xué)惰性增強(qiáng)，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(qiáng)。
為了更了的發(fā)揮納米復(fù)合鎳的優(yōu)異性能在裝飾電鍍上的運(yùn)用，納米復(fù)合鎳多層組合有以下組合方式(1)納米復(fù)合鎳/光亮鎳/鉻(2)納米復(fù)合鎳/光亮鎳/納米復(fù)合光亮鎳/鉻。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)(1)納米復(fù)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(fù)合鎳層細(xì)致光亮。
(2)納米復(fù)合鎳與其他鍍層進(jìn)行組合運(yùn)用在防護(hù)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(yàn)24小時可達(dá)9級，孔隙率試驗(yàn)可達(dá)20mim不產(chǎn)生藍(lán)點(diǎn)。
(3)納米復(fù)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(shí)施例如下納米復(fù)合鎳電鍍工藝及規(guī)范一、低溫、低濃度Al2O3/Ni納米復(fù)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(jī)械攪拌或空氣攪拌，結(jié)果復(fù)合層沉積速度0.8-1.2um/min，鍍層含微粉量5-15g/L，鍍層細(xì)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(jié)果鍍鎳層全光亮。三、低溫低濃度納米復(fù)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(jī)械攪拌或空氣攪拌。結(jié)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(jié)果鍍層光亮。
納米復(fù)合鎳多層組合由下列電鍍方法實(shí)現(xiàn)。
(1)納米復(fù)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(yàn)，24小時可達(dá)9級。
(2)納米復(fù)合鎳/光亮鎳/納米復(fù)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(yàn)。24小時可達(dá)9級。
權(quán)利要求
1.一種低溫低濃度納米復(fù)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(fù)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(jī)械攪拌或空氣攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合鎳多層組合的電鍍方法其特征是(1)納米復(fù)合鎳/光亮鎳/鉻組合方式，(2)納米復(fù)合鎳/光亮鎳/納米復(fù)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(quán)日2002年7月7日
發(fā)明者余澤玲 申請人:余澤玲