[發明專利]一種石墨片表面鍍鎳納米顆粒的方法

在審

• 申請號: 201811485000.X
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109536933A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 李長生;開紹森;紀琳晶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于納米材料制備技術領域，公開了一種石墨片表面鍍鎳納米顆粒的方法。將石墨片放入馬弗爐中煅燒，再經除油處理，粗化處理，敏化處理，活化處理，還原處理，然后將還原處理過的石墨片加入到鍍液中，經反應，得到鍍鎳納米顆粒的石墨片。本發明對傳統的化學鍍鎳法進行改進優化，避免了干擾因素的影響，能在石墨片上鍍覆大小相同、分散均勻的鎳納米顆粒。

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種石墨片表面鍍鎳納米顆粒的方法。

背景技術

石墨具有密度低、成本低和較高的導電導熱性能，除此之外，石墨還具有優異的潤滑性能和很好的熱穩定性和耐腐蝕性，因此，石墨常作為固體潤滑劑添加到金屬基體中以提高材料的減摩耐磨性能。但是，石墨與金屬基體的潤濕性較差且石墨容易團聚，從而造成兩者界面結合處存在大量的孔隙以及割裂金屬基體的連續性，導致材料的硬度和強度等力學性能有所下降。為此，許多學者對石墨表面進行金屬化以改善石墨與金屬基體的界面結構和潤濕性以及石墨在基體中的分散性能，以此提高兩者的結合力，最終提高材料的力學性能。

目前常用的石墨表面金屬化方法主要有化學鍍、電鍍、濺射鍍等，其中化學鍍因易于操作、工藝簡單、鍍覆能力強而被廣泛采用。鎳與銅、鐵、鉻等金屬互溶性較好且耐高溫、耐腐蝕。但是，鍍層容易團聚、厚度不均勻，鍍層品質急需提高。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種石墨片表面鍍鎳納米顆粒的方法，該方法易于操作、工藝簡單且獲得的石墨片表面均勻分散著粒徑相同的鎳納米顆粒，提高了石墨片在金屬基體中的分散性和與基體的結合性能，解決了鍍層容易團聚、厚度不均勻的現象。

一種石墨片表面鍍鎳納米顆粒的方法，包括下列步驟：

(1)將石墨片放入馬弗爐中煅燒以去除石墨片表面的光刻膠和吸附的水汽；

(2)除油處理：配制由NaOH、Na₂CO₃和Na₃PO₄·12H₂O組成的堿溶液，將步驟(1)處理的石墨片加入堿溶液中并在水浴鍋中進行機械攪拌，溫度為50-60℃，時間為20-30min，攪拌速度為350-400rpm，最后經真空抽濾，并用去離子水將石墨片洗滌至中性；

(3)粗化處理：將步驟(2)處理的石墨片加入質量分數60％-68％的HNO₃中處理8-10min，經真空抽濾、去離子水洗滌至中性；

(4)敏化處理：將步驟(3)處理的石墨片加入到SnCl₂·2H₂O和HCl組成的混合溶液中，并施以強烈攪拌，溫度20-30℃，攪拌時間20-30min，攪拌速度為400-450rpm，最后經真空抽濾、去離子水洗滌至中性；

(5)活化處理：將步驟(4)處理的石墨片加入到的PdCl₂和HCl組成的混合溶液中并進行攪拌，溫度20-30℃，攪拌時間20-30min，攪拌速度為350-400rpm，最后經真空抽濾、去離子水洗滌至中性；

(6)還原處理：將步驟(5)處理的石墨片加入到30-50g/L的NaH₂PO₂·H₂O溶液中并進行攪拌，溫度20-30℃，攪拌時間20-30min，攪拌速度為350-400rpm，最后經真空抽濾、去離子水洗滌至中性；

(7)配制鍍液：鍍液由主鹽NiSO₄·6H₂O、還原劑NaH₂PO₂·H₂O、絡合劑Na₃C₆H₅O₇和NH₄Cl組成；