[發(fā)明專利]一種金屬鎳輔助鍍件表面快速鍍鎳的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710393546.1
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107245706A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁偉;潘保有;羅健;邱志強(qiáng);黃詩敏;閆志國;譚振豪;湯勇
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料表面金屬化技術(shù)，特別涉及材料表面的化學(xué)鍍鎳方法，具體涉及一種金屬鎳輔助鍍件表面快速鍍鎳的方法。

背景技術(shù)

在金屬防腐和材料表面負(fù)載催化劑工藝中，鎳是一種具有良好抗腐蝕能力和良好催化活性的金屬材料，可以運(yùn)用化學(xué)鍍和電鍍的方法在材料表面獲得鎳層。但電鍍是一種較為耗能的生產(chǎn)方式，且電鍍所得鎳層不均勻；而化學(xué)鍍鎳所得鍍層具有均勻，不脫落，孔隙小，耐磨和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，所以大部分鍍鎳工廠采用化學(xué)鍍鎳的方式進(jìn)行加工生產(chǎn)。化學(xué)鍍鎳的產(chǎn)品在航空航天、汽車工業(yè)、石油天然氣等諸多領(lǐng)域均有運(yùn)用。航空工業(yè)大量使用鋁合金件，經(jīng)化學(xué)鍍鎳表面強(qiáng)化后不僅耐蝕、耐磨，而且可焊，如沖程發(fā)動機(jī)的活塞頭經(jīng)化學(xué)鍍鎳后提高了使用壽命。其他還有鈦合金件、鈹合金件均采用低應(yīng)力和壓應(yīng)力的化學(xué)鍍鎳表面保護(hù)等措施。汽車工業(yè)利用化學(xué)鍍鎳層的均勻性好的優(yōu)點(diǎn)，在形狀復(fù)雜的零件上，如齒輪、散熱器和噴油嘴上采用化學(xué)鍍鎳進(jìn)行工藝保護(hù)，鍍上10um左右的化學(xué)鍍鎳層的鋁質(zhì)散熱器具有良好的釬焊性。

化學(xué)鍍鎳的具體方法是配制鍍鎳溶液，一般以硫酸鎳、乙酸鎳等為主鹽，次亞磷酸鹽、硼氫化鈉、硼烷、肼等為還原劑，再添加各種助劑。在90℃的酸性溶液或接近常溫的中性溶液、堿性溶液中進(jìn)行反應(yīng)。對于鍍件需要進(jìn)行表面清洗、粗化、敏化和活化后，置入鍍液中；調(diào)整溫度和PH值，通過控制化學(xué)鍍鎳的時間，即可獲得不同厚度的鎳層。這是傳統(tǒng)的鍍件鍍鎳方式，因為鍍件需用化學(xué)試劑進(jìn)行粗化、敏化和活化處理，過程繁瑣，不利于綠色高效生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于簡化鍍鎳過程，提高鍍鎳速率和效率，提供了一種金屬鎳輔助鍍件表面快速鍍鎳的方法。該方法中鍍件不需進(jìn)行粗化、敏化和活化等化學(xué)處理，能有效簡化鍍鎳步驟，加快鍍鎳速率。同時，該方法所得的鎳層的顆粒間孔隙小，鎳層均勻，與鍍件結(jié)合牢固。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種金屬鎳輔助鍍件表面快速鍍鎳的方法，包括如下步驟：

（1）金屬鎳和鍍件的預(yù)清洗：將金屬鎳和鍍件置于丙酮中超聲清洗，除去金屬鎳和鍍件表面的污染物，超聲清洗完畢后，用去離子水將殘余丙酮清洗干凈，烘干；

（2）鍍件表面快速鍍鎳：將預(yù)清洗后的金屬鎳置于由NaH₂PO₂·H₂O、NiSO₄·6H₂O、NaC₆H₅O₇·2H₂O和NH₄Cl組成的鍍液中，調(diào)整鍍液的溫度和PH值，待金屬鎳表面產(chǎn)生氣泡時，將鍍件緊密貼合于金屬鎳的表面，接觸2~10min后，取出金屬鎳，鍍件在鍍液中繼續(xù)進(jìn)行鍍鎳。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述鍍件為金屬材料鍍件或非金屬材料鍍件。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述超聲清洗的時間為20~30min。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述烘干是采用紅外烘干機(jī)在50~60℃下烘20~30min。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，由NaH₂PO₂·H₂O、NiSO₄·6H₂O、NaC₆H₅O₇·2H₂O和NH₄Cl組成的鍍液中，NaH₂PO₂·H₂O的濃度為20~25g/L，NiSO₄·6H₂O的濃度為 40~45 g/L，NaC₆H₅O₇·2H₂O的濃度為 100~120 g/L，NH₄Cl 的濃度為50~55 g/L。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，調(diào)整鍍液的溫度為60~80℃。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，調(diào)整鍍液的PH值為8~9。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，通過控制化學(xué)鍍鎳的時間，獲得不同厚度的鎳層，鍍件在鍍液中繼續(xù)進(jìn)行鍍鎳的時間根據(jù)需求而定，控制鍍件繼續(xù)鍍鎳時間為10分鐘以上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

（1）本發(fā)明方法中鍍件不需經(jīng)過粗化、敏化和活化等化學(xué)處理，十分便捷、經(jīng)濟(jì)，鍍鎳效率高。