[發明專利]一種鍍層均勻穩定的碳化硅粉體表面化學鍍鎳的方法

在審

• 申請號: 201711383356.8
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108118315A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 楊會靜
• 申請（專利權）人: 唐山師范學院
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種鍍層均勻穩定的碳化硅粉體表面化學鍍鎳的方法，對施鍍工藝進行改進，在前處理過程及施鍍過程中引入超聲輔助，通過超聲波的機械作用和空化作用將液體中的粉體顆粒進行分散和解團聚，從而實現了粉體在分散劑中均勻分散。并且為使鍍層更加均勻穩定的沉積在粉體顆粒表面，在施鍍時緩慢的加入還原劑，可以得到粉體分散性好、鍍層均勻穩定碳化硅?鎳核殼結構材料。

技術領域

本發明涉及粉體的表面鍍鎳技術領域，更具體的說是涉及一種鍍層均勻穩定的碳化硅粉體表面化學鍍鎳的方法。

背景技術

化學鍍是使金屬鹽溶液在還原劑的作用下將金屬離子還原為金屬，在具有催化表面的鍍件上獲得金屬沉積層。化學鍍不需要外加電源，工藝簡單、鍍層均勻、空隙率低，而且能在多種非金屬基體上沉積，并具有優良的包覆性、高附著力、優良的抗腐蝕性和耐磨性能以及優異的功能性等優點。

但是對于粉體的化學鍍工藝，由于粉體具有粒徑小、比表面積大、表面活性高等特點，而在傳統的前處理過程及施鍍過程中，一般通過機械攪拌將粉體分散于溶劑中，但機械攪拌的分散性非常有限，尤其是對微米和納米級的粉體顆粒在溶劑中的分散效果很差，因此存在著粉體在分散劑中團聚現象嚴重、分散不均的問題，從而導致在施鍍過程中施鍍速度不容易控制以及鍍層不均勻的問題。

因此，研究一種操作簡便、性能可控的鍍層均勻穩定的碳化硅粉體表面化學鍍鎳的方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種鍍層均勻穩定的碳化硅粉體表面化學鍍鎳的方法，對施鍍工藝進行改進，在前處理過程及施鍍過程中引入超聲輔助，通過超聲波的機械作用和空化作用將液體中的粉體顆粒進行分散和解團聚，從而實現了粉體在分散劑中均勻分散。并且為使鍍層更加均勻穩定的沉積在粉體顆粒表面，在施鍍時緩慢的加入還原劑，可以得到粉體分散性好、鍍層均勻穩定碳化硅-鎳核殼結構材料。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種鍍層均勻穩定的碳化硅粉體表面化學鍍鎳的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)氧化：將碳化硅粉體高溫灼燒。

此過程不僅可以除去原料中的雜質，還會使碳化硅的表層形成一層非常薄且致密、與基體結合牢固的二氧化硅膜，為鍍層的穩定性打下基礎，為增強粉體的親水性做準備。

(2)親水化：將步驟(1)中氧化處理過的碳化硅粉體置于將氫氟酸溶于鹽酸溶液中配制成的親水化液中，攪拌，超聲處理；抽濾，洗滌至中性。

由于碳化硅粉體表面修飾過程是在水溶液中進行的，因此它的親水性直接影響碳化硅粉體表面修飾的結果。此過程即為親水性處理，使碳化硅粉體表面的氧化層(二氧化硅)與氫氟酸反應，SiO₂+HF→SiF₄+H₂O，由于氟化硅吸濕性極強，使得碳化硅粉體表面分布一層水溶液，由此提高了碳化硅粉體與水溶液的界面潤濕性，并為下一步的敏化處理打下基礎。此過程引入超聲處理可使碳化硅粉體表面均勻的與氫氟酸反應。

(3)敏化：將步驟(2)中的親水化處理過的碳化硅粉體置于將氯化亞錫溶于鹽酸溶液中配制成的敏化液中，攪拌，超聲處理；抽濾，洗滌至中性。

在親水性處理之后，在碳化硅粉體表面分布了一層水溶液，從而敏化過程中，在超聲處理條件下可使粉體表面均勻附著亞錫離子，為形成金屬的成核點做準備；對碳化硅粉體進行活化處理主要是要使其表面上吸附的亞錫離子與活化液中的鈀離子反應，從而使鈀沉積在碳化硅粉體表面，作為金屬的成核點，在后面施鍍的過程中，通過其催化作用能夠沉積鍍液中被還原的金屬顆粒，由此實現金屬對碳化硅粉體的涂覆。此過程中引入超聲處理可使成核點分布更均勻，防止由成核點不均勻引起鍍層厚度不均勻。

(4)活化：將步驟(3)中的敏化處理過的碳化硅粉體置于將氯化鈀溶于鹽酸溶液中配制成的活化液中，攪拌，超聲處理；抽濾，洗滌至中性；