[發明專利]脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層及其制備方法

有效

• 申請號: 201110428583.4
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102534732A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 彭成章;胡斌梁;朱玲玲;唐思文
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D3/56;C25D5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其特征在于用金屬材料作基體，先將基體表面進行前處理，再配以鎳為主要組分、六方氮化硼HBN粉末為分散相的復合鍍液，將前處理好的基體經表面活化后置入復合鍍液中，進行脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，再經熱處理得到脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其制備與操作步驟如下：

I、工藝流程

選用金屬材料作基體-基體材料表面前處理：去油、除銹、打磨、丙酮清洗-HBN微粒的表面修飾與超聲波分散處理-配置鎳鈷磷/HBN復合鍍液-基體材料表面活化-脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層-熱處理-產品；

II、操作步驟

①選用金屬材料作基體，備用；

②基體的去油處理，其配方為質量分數：氫氧化鈉20g/L、碳酸鈉30g/L、磷酸鈉8g/L、OP-10乳化劑2ml/L體積分數，溫度80℃；

③基體的除銹處理，其配方為：硫酸100ml/L體積分數、六次甲基四胺12g/L質量分數，溫度50℃；

④用180#、360#、600#砂紙依次對去油除銹處理后的基體打磨，再用丙酮對基體表面進行超聲波清洗，烘干備用；

⑤HBN微粒的表面修飾處理：

⑤-1用體積濃度為20％HCl溶液對HBN粉末進行除鐵去雜處理，浸泡24小時，再用去離子水滌洗6次；

⑤-2將除鐵去雜處理后的HBN粉末置入含體積分數為2.0ml/L土溫80表面活性劑的去離子水溶液中對HBN微粒進行表面修飾，浸泡時間為10小時，并每隔2小時用玻璃棒進行間歇攪拌；

⑥配置鎳鈷磷復合鍍液，每升鍍液中各成分的含量質量分數為：NiSO₄·6H₂O?150～180g/L、CoCl₂·6H₂O?1～2g/L，NaH₂PO₂·H₂O?10～15g/L、H₃BO₃15～30g/L、檸檬酸50～60g/L、檸檬酸三鈉10～20g/L、氨基乙酸2g/L、聚乙烯醇0.1～0.2g/L，HBN粉末10～25g/L；用體積濃度為10％H₂SO₄或質量濃度為10％NaOH溶液調節復合鍍液的pH值至3.8～4.2，然后，用去離子水將復合鍍液加到規定容積；

⑦基體材料活化；

⑧脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層：

⑧-1將已配置的復合鍍液加熱，溫度控制在45～55℃；

⑧-2施鍍前，將復合鍍液置于超聲波振動器內進行超聲振動分散處理，時間為20分鐘；

⑧-3用電解鎳作為陽極，將活化處理好的基體材料與陰極連接置于復合鍍液中；開啟脈沖電源，采用控制電流方式進行脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，脈沖電沉積工藝參數為：正向平均電流密度4～6A/dm²，正向工作比0.2～0.4，反向平均電流密度0.1～0.3A/dm²，反向工作比0.1～0.2，脈沖頻率100Hz；施鍍時間為2小時；

⑧-4施鍍過程中，用電動攪拌器進行連續攪拌，攪拌速度為100～250r/min，使HBN微粒充分懸浮在鍍液中；

⑨熱處理：將脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層試樣放置于箱式電阻爐中，隨爐升溫到300～450℃，升溫速度為5℃/分鐘，保溫80分鐘，隨爐冷卻至室溫；

⑩從爐內取出復合鍍層，即為脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層產品。

2.根據權利要求1所述的脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其特征在于基體材料為45鋼。

3.根據權利要求1所述的脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其特征在于基體材料為紫銅T2。

4.根據權利要求1所述的脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其特征在于基體材料為鋁硅合金ZL109。

5.根據權利要求1所述的脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其特征在于基體材料為不銹鋼1Cr13。

6.根據權利要求1述的脈沖電沉積Ni-Co-P/HBN復合鍍層，其特征在于基體材料活化是：用體積濃度為50％HCl溶液對45鋼、紫銅T2表面進行活化處理，浸泡時間為20秒。