[發(fā)明專利]一種在金屬基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910808930.2 | 申請日： | 2019-08-29 |
| 公開（公告）號： | CN110616446B | 公開（公告）日： | 2021-02-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王凱;田文生;吳勇民;沈靜曼;范襄 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海空間電源研究所 |
| 主分類號： | C25D3/56 | 分類號： | C25D3/56;C25D5/38 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 張麗娜 |
| 地址： | 200245 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金屬 基底 材料 表面 沉積 鐵鎳鈷 合金 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種在金屬基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的方法，屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬基基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的工藝方法。包括電鍍前材料的表面處理，電鍍裝置的安裝，電鍍液的配方和比例，電鍍過程的條件和參數(shù)設(shè)置以及清洗等。本工藝?yán)秒娀瘜W(xué)沉積法在金屬基基材表面制備的鐵鎳鈷合金與基底材料粘接牢固，鍍層(鐵鎳鈷)與基底材料(鈦合金表面)內(nèi)應(yīng)力小，該工藝制備的鐵鎳鈷合金方法可行，便于生產(chǎn)制造。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在金屬基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的方法，屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬基基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的工藝方法。
背景技術(shù)
鐵鎳鈷合金由于具有特殊的熱膨脹性能，良好的浸潤性，優(yōu)異的加工性能和焊接性能，在半導(dǎo)體工業(yè)，真空封裝及航天航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。電沉積就是用電解的方法在基體表面上沉積一薄層金屬或合金的過程，沉積的這層金屬或合金稱為電鍍層，鍍層的純度和電氣性能是重要的質(zhì)量控制指標(biāo)。如在電鍍前需對金屬表面進(jìn)行清潔，否則表面會形成致密的氧化膜，使被鍍合金基底表面鈍化，電鍍過程中導(dǎo)致金屬鍍層與鈦及合金基底材料的附著力弱；電鍍過程如果參數(shù)設(shè)置不合理或鍍液濃度不當(dāng)會導(dǎo)致電鍍過程的不平衡結(jié)晶，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。殘存的內(nèi)應(yīng)力會導(dǎo)致鍍層起泡、開裂、脫落等，有外力作用時，鍍層的內(nèi)應(yīng)力還將引起應(yīng)力腐蝕和降低鍍層及基底層的抗疲勞強(qiáng)度；電鍍結(jié)束應(yīng)進(jìn)行鍍后處理，如清洗、干燥等工序，否則會使鍍層泛色或出現(xiàn)銹點(diǎn)、白點(diǎn)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷。
目前國內(nèi)外對電沉積鐵鎳、鎳鈷二元合金的沉積工藝條件及防腐和磁性能研究報道較多，而對三元鐵鎳鈷合金的沉積過程及可實(shí)現(xiàn)性報道較少，在酸性體系中三元合金的電沉積研究也非常少，本專利采用酸性體系制備鐵鎳鈷三元合金具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種在金屬基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的方法，該方法是在金屬基基底材料表面制備鐵鎳鈷合金，并提供一種在鈦合金表面電沉積鐵鎳鈷合金的工藝方法，通過電沉積的表面處理技術(shù)改變材料表面的特性，優(yōu)化材料表面，賦予原基材新的性能，達(dá)到特定的使用條件。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
一種在金屬基底材料表面電沉積鐵鎳鈷合金的方法，用電沉積法在金屬材料(鈦合金)表面電沉積一種鐵-鎳-鈷合金層，它包括電沉積前金屬基底表面前處理、電沉積鍍液的配制、電沉積裝置的搭建以及電鍍過程；
該方法是指在鈦合金表面電沉積鐵鎳鈷合金，包括以下步驟：
(1)對金屬基底材料表面進(jìn)行清洗；
所述的清洗方法為：
第一步，將金屬基底材料在丙酮中超聲清洗1-30min，清洗后將金屬基底材料取出，更換丙酮溶液，反復(fù)上述清洗過程2-3次；清洗頻率為20-90KHz，清洗的功率密度≥0.3W/cm2，清洗溫度保持在30～40℃；
第二步，將經(jīng)丙酮清洗后的金屬基底材料常溫下在稀硫酸中浸泡1-60min，然后用去離子水清洗金屬基底材料表面；稀硫酸的濃度為0.01-9.2mol/L；
(2)配制電鍍?nèi)芤海?/p>
配制電鍍?nèi)芤旱姆椒椋簩⑵咚狭蛩醽嗚F、硫酸鎳七水化合物、七水合硫酸鈷、硼酸、糖精、抗壞血酸和水進(jìn)行混合，室溫條件下攪拌，攪拌時間為1-30min，轉(zhuǎn)速為10-200r/min，得到電鍍?nèi)芤海玫降碾婂內(nèi)芤旱膒H值為2-4，pH值測試時采用pH試紙進(jìn)行測試，得到的電鍍?nèi)芤褐校F元素的質(zhì)量濃度為0.5％-2.5％，鎳元素的質(zhì)量濃度為5％-12.5％，鈷元素的質(zhì)量濃度為1％-5％；
七水合硫酸亞鐵的分子式為FeSO4·7H2O，分子量為278.01；
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