CN100451167C

CN100451167C - 制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液及化学镀方法

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Publication number: CN100451167C
Application number: CNB2006100205971A
Authority: CN
Inventors: 刘继光; 陈奎儒; 申蓉蓉; 张祖军
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: CN1827849A

Abstract

一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：化学镀液的组成和含量为：硫酸镍28～35g/L、乙二胺55～62g/L、硼氢化钾0.2～1.0g/L、氢氧化钠40～62g/L、硫酸铊0.1～0.15g/L、氟化石墨1～5g/L；其化学镀方法包括：将镀件表面清洁和活化处理，再将镀件置于化学镀液中，在pH值12～14、温度80～88℃下浸镀10～60min。采用本发明，制得的镍铊硼/氟化石墨[Ni-Tl-B/(CF)_n]复合镀层厚度均匀，与基体结合好，表面硬度高，抗粘性强，耐微动损伤和腐蚀性好，在低周应力载荷和振动腐蚀环境条件下工作具有优异的减摩耐磨性能，特别适用于航空机械中使用。

Description

制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液及化学镀方法

技术领域

本发明属于属于化学镀覆溶液组合物及化学镀方法，特别涉及一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液及化学镀方法。

背景技术

由于化学镀镍制备的镀层具有耐磨损、耐腐蚀、镀层均匀及良好的磁学性能等优良特点，长期以来受到工业界的极大关注，已在机械、电子、仪器仪表、轻工、交通运输等产业中得到广泛应用。现有技术中的自润滑镀层在某些特定环境条件下具有较好的减摩性能，但在微动摩擦环境条件下不具有减摩耐磨功能，用于飞机等航空机械配合面上耐微动摩擦损伤的复合镀层尚未见文献报道。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种在基体(镀件)上化学镀镍铊硼/氟化石墨[Ni-Tl-B/(CF)_n]复合镀层的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液及化学镀方法。

本发明的内容是：一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：化学镀液的组成和含量为：

硫酸镍 NiSO₄·7H₂O 28～35g/L、

乙二胺 NH₂CH₂CH₂NH₂ 55～62g/L、

硼氢化钾 KBH 0.2～1.0g/L、

氢氧化钠 NaOH 40～62g/L、

硫酸铊 Tl₂SO₄ 0.1～0.15g/L、

形态为(CF)n的氟化石墨 (CF)_n 1～5g/L，

本发明的内容中：所述的硫酸镍可以由氯化镍(NiCl₂·6H₂O)替代。

本发明的内容中：所述的乙二胺可以由柠檬酸钠(Na₃C₆H₅O₇·2H₂O)替代。

本发明的内容中：所述的硼氢化钾可以由硼氢化钠(NaBH)₄替代。

本发明的内容中：所述的氢氧化钠可以由氢氧化钾(KOH)替代。

本发明的内容中：所述的硫酸铊可以由硝酸铊(TlNO₃)替代。

本发明的内容中：所述氟化石墨[(CF)_n]的粒径较好的为1～5μm。

上述化学镀液的配制方法是：

1、称取计量的氯化镍(NiCl₂·6H₂O)或硫酸镍(NiSO₄·7H₂O)、乙二胺(NH₂CH₂CH₂NH₂)或柠檬酸钠(Na₃C₆H₅O₇·2H₂O)、硼氢化钾(KBH)或硼氢化钠[(NaBH)₄]、氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)、硫酸铊(Tl₂SO₄)或硝酸铊(TlNO₃)，分别用少量水溶解；

2、称取计量的氟化石墨[(CF)_n]，用阳离子和非离子表面活性剂作亲水和荷正电表面处理，方法同现有技术；

3、将上述各组分混合成均匀的溶液；

4、用酸(例如1M盐酸等)或碱(例如1M氢氧化钠等)调PH至12～14，加水(较好的是蒸馏水或去离子水)定容。

使用上述化学镀液制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀方法，包括：将镀件(或称基体)表面清洁和活化处理(同现有技术)，其特征是还包括：再将镀件置于所述的化学镀液中，在PH值12～14、温度80～88℃下浸镀10～60min。

所述浸镀过程中较好的是将化学镀液间歇搅拌，例如：每搅拌1min间歇3min。

所述浸镀后的镀件较好的是再经200℃～400℃热处理1～2小时。

使用上述化学镀液的化学镀工艺流程是：

化学除油→水洗→活化→水洗→将零件浸入上述化学镀液浸镀→水洗→干燥→检查。同现有技术。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

(1)采用本发明，制得的镍铊硼/氟化石墨[Ni-Tl-B/(CF)_n]复合镀层厚度均匀，与基体结合好，表面硬度高(热处理硬度HV1000以上)，抗粘性强，耐微动损伤和腐蚀性好，在低周应力载荷和振动腐蚀环境条件下工作具有优异的减摩耐磨性能；

(2)本发明制得的镍铊硼/氟化石墨[Ni-Tl-B/(CF)_n]复合镀层，特别适用于具备耐微动摩擦损伤性能的飞机等航空机械配合面上；

(3)本发明组成和工艺简单，制备工艺稳定、条件容易控制，实用性强。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，每1升(L)化学镀液的组成和含量为：

硫酸镍 NiSO₄·7H₂O 28g、

乙二胺 NH₂CH₂CH₂NH₂ 55g、

硼氢化钠 (NaBH)₄ 0.2g、

氢氧化钠 NaOH 40g、

硝酸铊 TlNO₃ 0.1g、

氟化石墨 (CF)_n 1g。

上述化学镀液的配制方法是：

1、称取计量的硫酸镍(NiSO₄·7H₂O)、乙二胺(NH₂CH₂CH₂NH₂)、硼氢化钠[(NaBH)₄]、氢氧化钠(NaOH)、硝酸铊(TlNO₃)，分别用少量水溶解；

2、称取计量的氟化石墨[(CF)_n](粒径为1～5μm)，用阳离子和非离子表面活性剂作亲水和荷正电表面处理，方法同现有技术；

3、将上述各组分混合成均匀的溶液；

使用上述化学镀液制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀方法，包括：将镀件(或称基体)表面清洁和活化处理(同现有技术)，其特征是还包括：再将镀件置于所述的化学镀液中，在PH值12～14、温度80～88℃下浸镀10～60min；浸镀过程中较好的是将化学镀液间歇搅拌，例如：每搅拌1min间歇3min；浸镀后的镀件较好的是再经200℃～400℃热处理1～2小时。

实施例2：

一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，每1升(L)化学镀液的组成和含量为：氯化镍(NiCl₂·6H₂O)32g、柠檬酸钠(Na₃C₆H₅O₇·2H₂O)60g、硼氢化钾(KBH)0.5g、氢氧化钾(KOH)50g、硝酸铊(TlNO₃)0.12g、氟化石墨(CF)_n(粒径1～5μm)2g，加水(较好的是蒸馏水或去离子水)至1升。浸镀温度为85℃，PH值为13、施镀时间10～60分钟。其它同实施例1，略。

实施例3：

一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，每1升(L)化学镀液的组成和含量为：硫酸镍(NiSO₄·7H₂O)35g、柠檬酸钠(Na₃C₆H₅O₇·2H₂O)62g、硼氢化钾(KBH)1.0g、氢氧化钾(KOH)62g、硝酸铊(TlNO₃)0.15g、氟化石墨(CF)_n(粒径1～5μm)5g，加水(较好的是蒸馏水或去离子水)至1升。浸镀温度为88℃，PH值为14、施镀时间10～60分钟。其它同实施例1，略。

实施例4-11：

一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，每1升(L)化学镀液的细成和含量为：

其它同实施例1、2或3，略。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims

1、一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：化学镀液的组成和含量为：

硫酸镍 NiSO₄·7H₂O 28～35g/L、

乙二胺 NH₂CH₂ CH₂ NH₂ 55～62g/L、

硼氢化钾 KBH 0.2～1.0g/L、

氢氧化钠 NaOH 40～62g/L、

硫酸铊 Tl₂SO₄ 0.1～0.15g/L、形态为(CF)n的氟化石墨 (CF)_n 1～5g/L。

2、按权利要求1所述的制备耐微动摩擦损伤滑复合镀层的化学镀液，其特征是：所述的硫酸镍由氯化镍替代。

3、按权利要求1所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：所述的乙二胺由柠檬酸钠替代。

4、按权利要求1所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：所述的硼氢化钾由硼氢化钠替代。

5、按权利要求1所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：所述的氢氧化钠由氢氧化钾替代。

6、按权利要求1所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：所述的硫酸铊由硝酸铊替代。

7、按权利要求1所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀液，其特征是：所述氟化石墨的粒径为1～5μm。

8、一种制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀方法，包括：将镀件表面清洁和活化处理，其特征是还包括：再将镀件置于权利要求1、2、3、4、5或6所述的化学镀液中，在PH值12～14、温度80～88℃下浸镀10～60min。

9、按权利要求8所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀方法，其特征是：所述浸镀过程中将化学镀液间歇搅拌。

10、按权利要求8所述的制备耐微动摩擦损伤复合镀层的化学镀方法，其特征是：所述浸镀后的镀件经200℃～400℃热处理1～2小时。