[發(fā)明專利]含有納米MoS2固體顆粒的復(fù)合鍍層的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010171878.3
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN101831676A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)秀林;李洪彬;顧磊;倪福生;郭衛(wèi);錢雪松;蔣爽
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 常州市天龍專利事務(wù)所有限公司 32105
• 代理人: 夏海初

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含有納米MoS₂固體顆粒的復(fù)合鍍層的制備方法，特別涉及一種具有高耐磨性能、高減摩性能和高耐腐蝕性能的含有納米MoS₂固體顆粒的復(fù)合鍍層的制備方法，屬于金屬材料表面處理技術(shù)。

背景技術(shù)

金屬表面的鍍層，大致有抗氧化耐腐蝕鍍層例如鍍鉻層；耐磨、減磨和耐腐蝕復(fù)合鍍層例如機(jī)械動配合件配合表面鍍層和表面裝飾涂層例如油漆層等多種形式。本發(fā)明所涉及的鍍層，是耐磨、減摩和耐腐蝕復(fù)合鍍層。

本發(fā)明所涉及的復(fù)合鍍層，在工業(yè)上可采用復(fù)合電沉積技術(shù)制備。所述復(fù)合電沉積技術(shù)，是在一般金屬(或合金)電鍍液中，加入一種或數(shù)種不溶性粒徑＜100μm的固體顆粒，使所述微細(xì)固體顆粒與金屬(或合金)共沉積在工件表面而獲得復(fù)合鍍涂的一種工藝方法。

由于所加入的固體顆粒為陶瓷、有機(jī)物和金屬化合物等，因此所述固體顆粒與不同金屬(或合金)基體結(jié)合后，可得到多種具有不同功能的復(fù)合鍍層。

在工況惡劣的條件下，尤其是那些長期處于高速、重載、摩擦狀態(tài)下的設(shè)備零部件，極其容易因摩擦和腐蝕，而引起早期失效與報廢。例如水下作業(yè)的刀片，依靠涂抹黃油進(jìn)行潤滑和保護(hù)，這不僅起不到保護(hù)作用，而且會造成環(huán)境污染。

人們研究發(fā)現(xiàn)，MoS₂是一種固體潤滑材料，在高溫、低溫、高負(fù)荷和化學(xué)腐蝕以及真空條件下，都對設(shè)備零部件具有優(yōu)異的潤滑性能。諸如中國專利申請?zhí)?00510048951.7所公開的含有碳/二硫化鉬復(fù)合納米管的復(fù)合鍍層，是一種由在碳管表面覆包MoS₂膜層所制備的碳/二硫化鉬復(fù)合納米管，與Ni-P鍍液復(fù)配所制備的鍍液，采用電沉積技術(shù)，鍍布在金屬基體件表面所形成的復(fù)合鍍層。這種復(fù)合鍍層，具有高耐磨性能和極低的摩擦系數(shù)，在同等條件下測試，其磨損量為Ni-P鍍層的15～20％，其摩擦系數(shù)為Ni-P鍍層的0.10～0.09。具有很好的自潤滑性能。然而，這種復(fù)合鍍層中的碳/二硫化鉬復(fù)合納米管的制備工藝技術(shù)比較復(fù)雜，其制備成本很高，目前工業(yè)化生產(chǎn)尚未完全形成。那么，如何直接將已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的納米MoS₂固體顆粒，與具有耐磨耐腐蝕性能的電鍍液復(fù)合，并應(yīng)用復(fù)合電沉積技術(shù)，而獲得耐腐、減摩和耐腐蝕的高性能復(fù)合鍍層，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，便成為業(yè)內(nèi)的期待。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種具有耐磨、減摩和耐腐蝕性能的，含有納米MoS₂固體顆粒的復(fù)合鍍層的制備方法，以解決惡劣工況下，設(shè)備零部件的耐磨、減腐和耐腐蝕的問題。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)構(gòu)想是將具有高潤滑性能的納米MoS₂固體顆粒，按一定的重量百分含量加入到Ni-P鍍液中，并經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笮纬蓮?fù)合鍍液，采用復(fù)合電沉積技術(shù)，使這種復(fù)合鍍液，沉積在金屬表面而形成MoS₂-Ni-P耐磨、減磨和耐腐蝕高性能的復(fù)合鍍層，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。

基于上述技術(shù)構(gòu)想，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是：

一種含有納米MoS₂固體顆粒的復(fù)合鍍層的制備方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，所述復(fù)合鍍層是在鎳磷電鍍液中添加平均粒徑＜40nm的MoS₂固體顆粒所組成的復(fù)合鍍液，用所述復(fù)合鍍液通過電鍍沉積在金屬基體件表面所構(gòu)成的。

由以上所給出的技術(shù)方案可以明了，本發(fā)明含納米MoS₂的Ni-P復(fù)合鍍層，依靠MoS₂本身或其轉(zhuǎn)移膜的低剪切特性，而具有優(yōu)良的抗磨和減摩作用，而Ni-P又具備優(yōu)良的耐摩和耐腐蝕性能，從而使所述復(fù)合鍍層，兼?zhèn)淞烁吣湍ァ⒏邷p摩和高耐腐蝕性能，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。

在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明主張，所述復(fù)合鍍液的組分及各組分的單位體積的重量含量是：

平均粒徑＜40nm的MoS₂固體顆粒：?15～25g/L

NiSO₄：?????????????????????????200～300g/L

NiCl₄：?????????????????????????25～35g/L

H₃BO₃：?????????????????????????25～30g/L

H₂PO₃：?????????????????????????15～25g/L