[發明專利]一種綠色環保電沉積鎳涂層的方法

在審

• 申請號: 202110817529.2
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113403654A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王鐵邦;蘇俊亮;江凡
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學濱江學院
• 主分類號: C25D3/66
• 分類號: C25D3/66
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曹坤

本發明公開了一種綠色環保電沉積鎳涂層的方法。屬于電鍍工藝領域，具體步驟：將氯化膽堿和氯化鎳均勻混合，將混合有氯化膽堿和氯化鎳的混合物加熱到80℃，恒溫直到兩種固體全部溶解，從而生成透明狀粘稠的液體，即氯化膽堿?氯化鎳離子液體；在上述離子液體中，鎳片作為可溶性陽極，銅塊作為陰極；將電極浸入上述離子液體后與電源連接，進行恒電流電沉積；電沉積后，將樣品進行超聲清洗、干燥。本發明采用氯化膽堿和氯化鎳為原料，形成為離子液體，以該離子液體為電解液通過直接電沉積制備金屬鎳涂層。本發明采用的原料簡單，操作簡單易行，綠色環保，安全無毒。

技術領域

本發明涉及電力儲能領域，涉及一種綠色環保電沉積鎳涂層的方法；更具體地，是涉及一種基于氯化膽堿-氯化鎳離子液體電沉積制備鎳涂層的方法。

背景技術

電沉積鎳技術是指借電化學作用在黑色金屬或有色金屬制件表面上沉積一層鎳的表面處理方法。廣泛應用于機器、儀器、儀表、醫療器械、家庭用具等制造工業。現階段的電沉積鎳技術主要是將工作件制件作陰極，純鎳板陽級，掛入以硫酸鎳、氯化鈉和硼酸所配成的電解液中，進行電電沉積。為了獲得較好的表面質量，一般會添加萘二磺酸鈉、糖精、香豆素、對甲苯磺胺等光亮劑。相關有機化合物的添加一方面提高了操作的復雜性，更重要的是也對環境有一定的影響。如何在獲得高質量的金屬鎳的同時消除電沉積液對環境的危害已成為亟待解決的問題。

低共熔溶劑具有電化學窗口寬、溶解性和導電性好、蒸汽壓低以及良好的物理化學穩定性等優點，是一種新型的綠色溶劑。在電沉積金屬方面，由于低共熔溶劑能夠選擇性的溶解金屬化合物，同時具有良好的導電性和較負的還原電勢，在室溫下即可電沉積得到大多數能在水溶液中得到的金屬，且無副反應，因而得到的金屬質量好，電流效率高。同時，由于低共熔溶劑的制備過程簡單、原料價格低廉，在有色金屬冶金技術領域具有廣闊的應用前景。現階段，研究人員以摩爾比1:2的氯化膽堿和乙二醇離子液體為基體體系，然后加氯化鎳恒電壓電鍍得到鎳涂層；其中；乙二醇具有一定的毒性，遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供了一種綠色環保電沉積鎳涂層的方法。

技術方案：本發明所述的一種綠色環保電沉積鎳涂層的方法，具體操作步驟如下：

(1)、先將氯化膽堿和氯化鎳均勻混合，將混合有氯化膽堿和氯化鎳的混合物加熱至80℃，恒溫后直至兩種固體溶解，從而生成透明狀粘稠的液體，即氯化膽堿-氯化鎳離子液體；

(2)、針對生成的氯化膽堿-氯化鎳離子液體，外掛鎳片作為可溶性陽極，外掛銅塊作為可溶性陰極；

(3)、將兩個電極浸入至生成的氯化膽堿-氯化鎳離子液體后通過連接導線與外接電源連接，從而進行恒電流電沉積；

(4)、通過恒電流電沉積后，將樣品進行超聲清洗、干燥，最終得到沉積鎳涂層。

進一步的，在步驟(1)中，所述氯化膽堿-氯化鎳離子液體中氯化膽堿和氯化鎳的摩爾比為1:2。

進一步的，在所述步驟(2)中，所述可溶性陽極和陰極的間距為2.5cm。

進一步的，在所述步驟(3)中，所述恒電流密度為10-15mA/cm²。

進一步的，在所述步驟(3)中，所述電沉積溫度為85-95℃。

進一步的，所述電沉積時間為60-90分鐘。

有益效果：本發明與現有技術相比，本發明采用氯化膽堿和氯化鎳為原料，形成為離子液體，以該離子液體為電解液通過直接電沉積制備金屬鎳涂層。本發明采用的原料簡單，操作簡單易行，綠色環保，安全無毒。

附圖說明

圖1是本發明的操作流程圖；

圖2是本發明實例1中得到的鎳涂層的XRD圖；