[發明專利]電鍍鎳－二硼化鈦－稀土氧化物復合鍍層的方法

無效

• 申請號: 200810042132.5
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101348935A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 劉小珍;陳捷
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種電鍍復合鍍層的方法，更具體的說是涉及一種電鍍鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層的方法。

背景技術

復合鍍層是在普通鍍液中添加不溶性的固體微粒，并使之在鍍液中充分懸浮，或者采取必要的措施將微粒合理地配置于基體表面，在金屬離子陰極還原的同時，得以將微粒包覆使之進入鍍層中的過程。這種夾雜著固體微粒的特殊鍍層就是復合鍍層。復合鍍層是在保持原有基質金屬鍍層性質的同時，強化了原有金屬鍍層的性質，并對原鍍層進行了改性，可以獲得耐磨、耐蝕、催化、導磁、光催化活性、點接觸性、自潤滑、抗高溫氧化等鍍層，它們在機械工業、航空工業、汽車工業、電子工業以及航空航天工業中有著廣泛的應用前景。二硼化鈦是一種極為穩定的超硬陶瓷材料，化學穩定性好，有很強的防腐蝕能力。在鎳稀土合金鍍層中夾雜著固體二硼化鈦微粒，可提高鍍層的耐磨、耐蝕、硬度、自潤滑等，但目前尚沒有鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層實際應用的報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電鍍鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層的方法，所獲鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層的硬度、耐磨性都得到提高。

本發明技術方案：一種電鍍鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層的方法的方法，包括下列步驟：

a.將粒徑為5μm～10nm的二硼化鈦微粒先用丙酮清洗，再浸泡于2～6mol/L的鹽酸溶液中0.2～1h，抽濾，水洗至中性，在50～100℃下干燥0.5～5h；

b.將粒徑為5μm～10nm的稀土氧化物微粒用丙酮清洗，所述的稀土氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔、鈧稀土氧化物中的一種；

c.用水溶解硫酸鎳、氯化鎳和硼酸，并用碳酸氫鈉溶液調節溶液的pH值為3～6，制成硫酸鎳-氯化鎳-硼酸混合液，混合液中硫酸鎳、氯化鎳、硼酸的濃度分別為250～300g/L、30～60g/L、25～50g/L；

d.將步驟a制備的二硼化鈦微粒、步驟b制備的稀土氧化物微粒、步驟c制備的硫酸鎳-氯化鎳-硼酸混合液與表面活性劑混合，硫酸鎳-氯化鎳-硼酸混合液的體積(毫升):二硼化鈦的質量(克):稀土氧化物的質量(克)為1:1～1.6:1，在研缽中研磨，然后轉入新的容器繼續添加硫酸鎳-氯化鎳-硼酸混合液，并在轉速為100～900rpm條件下機械攪拌4～12h，再用超聲波處理0.2～1h，制得電鍍液，其中稀土氧化物的濃度為1～10g/L，二硼化鈦的濃度為5～50g/L，表面活性劑選自十六烷基三甲基溴化銨、溴化十六烷基吡啶、聚乙二醇2000、曲拉通X-100中的一種或一種以上的混合物，表面活性劑濃度為0.01～0.9g/L；

e.將鍍件放入電鍍液中電鍍，電鍍的工藝條件為電流密度1.5～5.5A/dm²，電鍍液pH值3～6，電鍍溫度40～60℃，攪拌轉速100～600rpm，電鍍時間40～90min，電鍍完畢后，鍍件用水沖洗，風干。

發明有益效果：本發明電鍍得到的鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層硬度、耐磨性都得到了明顯的提高，其中硬度≥646.0HV，采用銷-盤式摩擦磨損試驗機測定復合鍍層的磨損性能，在室溫干摩擦情況下，摩擦副為直徑6mm的小球，材質100Cr6，載荷5N，速度0.12m/s，磨痕半徑5mm，轉數5000，磨損質量≤0.09mg。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進一步詳細描述，一種電鍍鎳-二硼化鈦-稀土氧化物復合鍍層的方法的方法，包括下列步驟：

a.將粒徑為5μm～10nm的二硼化鈦微粒先用丙酮清洗，再浸泡于2～6mol/L的鹽酸溶液中0.2～1h，抽濾，水洗至中性，在50～100℃下干燥0.5～5h；

b.將粒徑為5μm～10nm的稀土氧化物微粒用丙酮清洗，所述的稀土氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔、鈧稀土氧化物中的一種；

c.用水溶解硫酸鎳、氯化鎳和硼酸，并用碳酸氫鈉溶液調節溶液的pH值為3～6，制成硫酸鎳-氯化鎳-硼酸混合液，混合液中硫酸鎳、氯化鎳、硼酸的濃度分別為250～300g/L、30～60g/L、25～50g/L；