[發明專利]化學鍍稀土鈰Ni-P-PTFE復合鍍層的制備工藝

在審

• 申請號: 201310389218.6
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN104419919A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 付傳起;王宙
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大連大學
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種防腐防垢復合鍍層。更具體地說涉及一種化學沉積稀土鈰Ni-P-PTFE復合鍍層的鍍覆工藝。

背景技術

目前化學鍍Ni-P-PTFE復合鍍層因含有PTFE其具有良好的耐磨性、防垢性、以及孔隙率較少等優點，而廣泛應用于化工﹑國防﹑精密儀器制造等領域。但Ni-P-PTFE鍍層受施鍍過程中攪拌、溫度等因素的影響可能會存在PTFE粒子分布不均或者是含量較少等問題，從而影響鍍層的耐磨和防垢性能。稀土鈰對鍍層的防腐和防垢性能有很大的影響，特別是對鍍層中PTFE含量和鍍層減擦性及潤濕角的影響，目前研究的很少。從稀土鈰對鍍層沉積的促進作用來看，稀土鈰對鍍層的結構和性能有一定的影響。所以利用稀土鈰促進PTFE粒子共沉積的作用制備Ni-P-PTFE復合鍍層可以達到提高鍍層中PTFE粒子含量，從而提高其耐磨和防垢性的目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種化學鍍Ni-P-PTFE復合鍍層的制備方法，解決化學鍍Ni-P-PTFE復合鍍層可能存在的PTFE鍍覆不均、PTFE含量偏低等問題，提高鍍層耐磨和防垢性能。

本發明所述的一種化學沉積稀土鈰Ni-P-PTFE復合鍍層的制備方法，在20號鋼基體上利用稀土鈰誘導沉積的方法在超聲作用下鍍覆Ni-P-PTFE復合鍍層，實現有效的耐磨、減磨和防垢目的。

所述的化學鍍制備Ni-P-PTFE復合鍍層的工藝步驟如下：

第一步、試樣前處理（除油除銹）；

除油液為NaOH溶液(10%),除油時間為10min

第二步、按比例配制鍍液；

鍍液組成：硫酸鎳（純度>99%）（g/L）:10-15；次亞磷酸鈉（純度>98%）（g/L）:10-15；檸檬酸（純度>99.5%）（g/L）:5-10；硫酸鈰(g/L）:2-8；

第三步、配制PTFE乳液4-11（g/L）和活性劑FC-134（0.2-0.8g/L）混合溶液，機械攪拌（轉速：400r/min）3h;

第四步、將鍍液和混合溶液混合，機械攪拌（轉速：400r/min）2h；

第五步、對試樣進行超聲清洗；超聲頻率20KHz,清洗時間為10min

第六步、鹽酸(濃度為1mol/L)活化，活化時間為5min；

第七步、水洗；

第八步、施鍍；

硫酸鎳（g/L）：10-15、次亞磷酸鈉（g/L）：10-15、檸檬酸（g/L）：5-10、聚四氟乙烯（PTFE）（g/L）:4-11；活性劑（FC-134）（g/L）:0.2-0.8；硫酸鈰(g/L）:2-8；

施鍍條件：pH：5-7、溫度（℃）：80℃-90、時間（h）：2-3、機械攪拌（400-600r/min）；

第九步、水洗風干；

與現有技術相比，本發明在超聲攪拌的作用下，利用稀土鈰的誘導特性，誘導PTFE粒子與Ni、P原子共沉積于基體表面，形成致密的Ni-P-PTFE復合鍍層，PTFE粒子均勻地分布于邊緣中，且其含量大大的增加，從而顯著的提高了鍍層耐磨和防垢性能。所述的化學鍍Ni-P-PTFE復合鍍層及制備工藝具有以下優點：

（1）化學鍍方法工藝簡單、成本低、效率高，能耗低、適合批量生成；

（2）化學鍍Ni-P-PTFE復合鍍層中，PTFE粒子均勻的分布在Ni-P晶胞周圍晶界處；

（3）制備的新型Ni-P-PTFE復合耐磨鍍層，具有良好的自潤滑作用，減磨效果明顯；

（4）制備的新型Ni-P-PTFE復合鍍層可以在無潤滑的環境下使用；

（5）制備的新型Ni-P-PTFE復合鍍層潤濕角較大，可以起到防垢作用。

具體實施方式

本發明的具體實施例如下：

實施例1：

所述鍍液配置：

施鍍：硫酸鎳15g/L、次亞磷酸鈉15g/L、檸檬酸10g/L、活化劑0.2g/L、PTFE乳液6g/L、硫酸鈰4g/L、pH為6、溫度85℃、時間1h；機械攪拌：400r/min；

實施例2

所述鍍液配置：

施鍍：硫酸鎳10g/L、次亞磷酸鈉10g/L、檸檬酸5g/L、活化劑0.8g/L、PTFE乳液4g/L、硫酸鈰2g/L、PH為6.0、溫度80℃、時間1.25h、機械攪拌：450r/min；

實施例3

所述鍍液配置：