[發(fā)明專(zhuān)利]一種鍍鐵溶液、及其制備方法和電鍍工藝與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211355454.1
• 申請(qǐng)日: 2022-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115679395A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉宏煜;潘秉鎖;孫文文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢鼎龍匯達(dá)材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C25D3/20
• 分類(lèi)號(hào): C25D3/20;C25D7/00;C25D15/00;B24B53/017
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種用于制造拋光墊修整器的鍍鐵溶液，包括：三價(jià)鐵離子的草酸配合物，pH緩沖劑，氯化鹽類(lèi)輔助試劑，去應(yīng)力劑，潤(rùn)濕劑；所述鍍鐵溶液的pH為3.0?3.8。本發(fā)明提供一種用于制造拋光墊修整器的鍍鐵溶液的制備方法。本發(fā)明提供一種用于制造拋光墊修整器的鍍鐵溶液的電鍍工藝。本發(fā)明還提供一種用于制造拋光墊修整器的鍍鐵溶液的電鍍工藝得到的拋光墊修整器。本發(fā)明鍍鐵溶液采用三價(jià)鐵離子作為主鹽，并采用草酸銨與三價(jià)鐵離子絡(luò)合形成穩(wěn)定的可溶性鐵鹽，消除了常用的二價(jià)鐵離子主鹽在鍍液中的氧化問(wèn)題，防止了氫氧化鐵的生成和沉淀，解決了鍍鐵溶液的穩(wěn)定性問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種鍍鐵溶液、及其制備方法和電鍍工藝與應(yīng)用。

背景技術(shù)

鍍鐵工藝在修復(fù)曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)軸以及磨損、腐蝕及加工零部件方面具有廣泛的應(yīng)用。早期的氯化物鍍液，在室溫下所得到的鍍鐵層硬而脆、與基體結(jié)合力差、內(nèi)應(yīng)力大。通過(guò)改進(jìn)的高溫(85～105℃)氯化物直流鍍鐵工藝，在磨損器件修復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用。但是高溫鍍鐵過(guò)程中，鍍液蒸發(fā)量大，環(huán)境污染嚴(yán)重，而且鍍層硬度和耐磨性較差。

修整器是化學(xué)機(jī)械平坦化必要的耗材，其功能為修整拋光墊，包括對(duì)拋光墊表面適當(dāng)?shù)那邢鳎员３謷伖鈮|表面合適的粗糙度；同時(shí)對(duì)拋光過(guò)程中的磨屑進(jìn)行清理，防止拋光墊表面釉化，從而延長(zhǎng)拋光墊使用壽命，提高拋光效率。修整器中金剛石的固著包括電鍍法、釬焊法、金屬燒結(jié)法等方式。利用電鍍工藝將金剛石固著于鍍層中的過(guò)程中，涉及到金剛石上砂、卸砂等人工操作，而高溫的鍍鐵溶液使這些操作變得極為困難，因此，高溫鍍鐵工藝不適用于電鍍金剛石修整器的制造。

現(xiàn)有鍍鐵溶液配方和工藝存在的另一個(gè)突出問(wèn)題是，鍍鐵溶液中的二價(jià)鐵離子容易被氧化成三價(jià)鐵離子。一方面，這個(gè)氧化反應(yīng)降低了鍍鐵溶液中二價(jià)鐵離子的濃度，造成鍍鐵溶液成分不穩(wěn)定；另一方面，在pH值高于3的鍍鐵溶液中三價(jià)鐵離子很容易跟氫氧根結(jié)合而以沉淀的形式析出，氫氧化鐵在陰極表面的吸附會(huì)導(dǎo)致鍍鐵層表面粗糙和力學(xué)性能的惡化。為了解決二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子并形成氫氧化鐵沉淀這一關(guān)鍵問(wèn)題，目前的主要技術(shù)途徑是采用抗氧化性稍高的硫酸亞鐵作為主鹽，同時(shí)采用抗壞血酸、羥基乙酸、葡萄糖酸、乙二胺四乙酸、單乙醇胺氨基磺酸、氟硼酸銨、氟化氫銨等作為三價(jià)鐵的還原劑或絡(luò)合劑。其中，氟化物具有較好的效果，但是含氟離子的鍍液對(duì)工人危害大，電鍍廢水處理困難。再者，隨著這些還原劑或絡(luò)合劑的消耗，即使在持續(xù)電鍍的條件下氫氧化鐵的析出也是難以避免的。因此，上述方法均沒(méi)有從根本上解決鍍鐵溶液的穩(wěn)定性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有鍍鐵技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，解決二價(jià)鍍鐵溶液中三價(jià)鐵離子對(duì)鍍鐵溶液穩(wěn)定性和鍍層性能的危害，本發(fā)明的首要目的在于提供成分穩(wěn)定的一種用于制造拋光墊修整器的鍍鐵溶液。利用本發(fā)明的鍍鐵溶液可在修整器的基體上電沉積得到純鐵鍍層，制備的純鐵鍍層致密均勻、硬度高、與基體結(jié)合強(qiáng)度好，且金剛石上砂容易，解決了鍍鐵溶液因?yàn)槎r(jià)鐵離子氧化引起的鍍液不穩(wěn)定問(wèn)題。

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于制造拋光墊修整器的鍍鐵溶液，包括：三價(jià)鐵離子的草酸配合物，pH緩沖劑，氯化鹽類(lèi)輔助試劑，去應(yīng)力劑，潤(rùn)濕劑；所述鍍鐵溶液的pH為3.0-3.8。

具體的是，所述鍍鐵溶液中的含鐵濃度為0.3-0.5mol/L；

所述pH緩沖劑的濃度為0.4-0.7mol/L；

所述氯化鹽類(lèi)輔助試劑的濃度為0.2-0.7mol/L；

所述去應(yīng)力劑的濃度為0.01-0.025mol/L；

所述潤(rùn)濕劑的濃度為0.35-1.4mmol/L。

具體的是，所述三價(jià)鐵離子的草酸配合物為草酸高鐵銨形成的配合物、可溶性三價(jià)鐵鹽和草酸銨形成的配合物中的一種或多種。