[發(fā)明專利]一種化學鎳-石墨烯防銹涂層

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• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN109778153A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 宋叢愷
• 申請（專利權）人: 青島凱玉盈商貿有限公司
• 主分類號: C23C18/32
• 分類號: C23C18/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種化學鎳?石墨烯防銹涂層，包括以下步驟：（1）將石墨烯粉與分散劑加入去離子水中，用超聲波分散后，除油去污，然后分離、用去離子水反復洗滌，待用；（2）向反應器中加入酸性化學鎳溶液A和酸性化學鎳溶液B，再加入去離子水，得到混合溶液，加熱至90~100℃，并調節(jié)PH值；（3）向步驟（2）所述的混合溶液中加入分離后的石墨烯粉，攪拌均勻；（4）將至少一塊被鍍制件浸入帶石墨烯粉的混合溶液中，反應30min后，取出晾干，即在被鍍制件上形成防銹涂層。本發(fā)明所獲得的防銹鍍層光滑平整，防銹能力強；可作為高硬度、耐磨、高導熱材料等功能性填料，廣泛應用于電子工業(yè)、電磁吸波、冶金、金屬復合材料等領域。

技術領域

本發(fā)明涉及一種化學鍍鎳制備防銹涂層。

背景技術

石墨烯（Graphene）是一種由單層碳原子緊密堆積而成的二維碳原子晶體，其厚度約為0.335nm，其強度是已測試材料中最高的，達到130GPa，是鋼的100多倍；其中碳-碳鍵通過SP2雜化形成，鍵長約為0.142nm，在石墨烯平面內，每個碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵相連，使整個片層具有高的結構強度。同時，每個碳原子都有一個未成鍵的π電子，因此在垂直方向上可以形成π軌道。由于π軌道的存在，使得電子在石墨烯晶體中可以自由運動，使石墨烯具有優(yōu)異的電子傳輸性能，室溫下平面上的電子遷移率為15000cm2V-1s-1，與這數(shù)值對應的電阻率為10-6Ω·cm，稍小于銀的電阻率1.59×10-6Ω·cm，因此石墨烯具有優(yōu)異的導電性。同時，石墨烯的比表面積（2630m2/g）很大，拉伸模量（1.01TPa）和極限強度（116GPa）與單壁納米管相當。與昂貴的富勒烯和碳納米管相比，石墨烯價格低廉，原料易得，有望在電子材料、復合材料、醫(yī)藥、航空航天等領域的最終應用。

鎳是銀白色金屬，密度8.9g/cm3，熔點1455℃，沸點2730℃。質堅硬，具有磁性和良好的可塑性；有好的耐腐蝕性，鎳近似銀白色、硬而有延展性并具有鐵磁性的金屬元素，它能夠高度磨光和抗腐蝕。溶于硝酸后，呈綠色。主要用于合金（如鎳鋼和鎳銀）及用作催化劑（如蘭尼鎳，尤指用作氫化的催化劑）。鎳不溶于水，常溫下在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜，能阻止本體金屬繼續(xù)氧化。在稀酸中可緩慢溶解，釋放出氫氣而產(chǎn)生綠色的正二價鎳離子Ni2+；耐強堿。對氧化劑溶液包括硝酸在內，均不發(fā)生反應。鎳是一個中等強度的還原劑。鎳鹽酸、硫酸、有機酸和堿性溶液對鎳的浸蝕極慢。鎳在稀硝酸緩慢溶解。發(fā)煙硝酸能使鎳表面鈍化而具有抗腐蝕性。鎳同鉑、鈀一樣，鈍化時能吸大量的氫，粒度越小，吸收量越大。鎳的重要鹽類為硫酸鎳和氯化鎳。與鐵，鈷相似，在常溫下對水和空氣都較穩(wěn)定，能抗堿性腐蝕，故實驗室中可以用鎳坩堝熔融堿。硫酸鎳（NiSO4）能與堿金屬硫酸鹽形成礬Ni(SO4)2O6H2O(MI為堿金屬離子)。+2價鎳離子能形成配位化合物。常壓下，鎳與一氧化碳反應能形成劇毒的四羰基鎳（Ni(CO)4），加熱后它又會分解成金屬鎳和一氧化碳。

化學鍍具體過程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬離子被還原劑還原，并且沉淀到固態(tài)基體表面上的過程?；瘜W鍍鎳經(jīng)過多年的不斷探索與研究，近幾年已發(fā)展極成熟了。這一過程與置換鍍不同，其鍍層是可以不斷增厚的，且施鍍金屬本身也具有催化能力。不用外來電流，借氧化還原作用在金屬制件的表面上沉積一層鎳的方法。用于提高抗蝕性和耐磨性，增加光澤和美觀。一般將被鍍制件浸入以硫酸鎳、次磷酸二氫鈉、乙酸鈉和硼酸所配成的混合溶液內，在一定酸度和溫度下發(fā)生變化，溶液中的鎳離子被次磷酸二氫鈉還原為原子而沉積于制件表面上，形成細致光亮的鎳鍍層。鋼鐵制件可直接鍍鎳。錫、銅和銅合金制件要先用鋁片接觸于其表面上1-3分鐘，以加速化學鍍鎳?；瘜W鍍就是在不通電的情況下，利用氧化還原反應在具有催化表面的鍍件上，獲得金屬合金的方法。它是新近發(fā)展起來的一門新技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的上述不足而提供一種高效率、低成本、工藝簡單的化學鎳-石墨烯防銹涂層。

本發(fā)明的技術方案是：一種化學鎳-石墨烯防銹涂層，包括以下步驟：