CN103203470B - 镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法，复合涂层按体积百分比计量其成分为：铕激活铝酸镁钡-BaMgAl10O17:Eu2+粒子为25~58%，粒子尺寸为4 ~ 20μm，余量为Ni；其方法的步骤为：（1）配制电解混合液，将定量电解混合液盛入电解槽中，用控温磁力搅拌器在20~40℃、400~800转/分钟的转速下搅拌4~8小时；（3）在40~50℃持续以200~400转/分钟的转速搅拌， Ni电极为阳极、沉积零件为阴极，在 4~8A/dm2的电流密度下进行化学沉积20~60分钟，在沉积零件上掺杂沉积镍基荧光粒子功能指示复合涂层。

Description

镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及磨损、腐蚀自敏发光检测和产品防伪技术，具体是电化学掺杂沉积镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法。
背景技术
磨损、腐蚀是机械失效的主要形式，在采用声发射、光热辐射、超声振动和铁谱技术等检测磨损及腐蚀情况时，都需要先进的传感器、丰富的生产数据经验或模型，昂贵并费时。
发展一种利用荧光发光涂层进行磨损或腐蚀状态的在线监测方法，采用更简单有效的方法对磨损、腐蚀表面进行在线监测就至关重要。即将荧光发光粒子并入耐磨损、耐腐蚀功能层，荧光粒子掺杂的复合涂层在正常光照下与基体材料无法区分，但在紫外光照射下发出持续的可见光，检查人员使用手持紫外线仪就可以定期检查磨损或腐蚀情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法。
本发明是镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法，镍基荧光粒子功能指示复合涂层，按体积百分比计量其成分为：铕激活铝酸镁钡粒子为25~58%，余量为Ni。
镍基荧光粒子功能指示复合涂层的制备方法，其步骤为：
（1）配制镍基荧光粒子功能指示复合涂层的电解混合液，按重量体积百分比计，其成分为：NiSO4.6H2O 100~250g/l ，NiCl2.4H2O 45~80g/l，H3BO3 40~80g/l，糖精2.0~4.0g/l，二醇紫铆黄酮 0.5~2.0 g/l，溴化十六烷基甲铵 0.1~0.5 g/l，聚乙二醇4000 2.0~4.0 g/l，铕激活铝酸镁钡荧光粉2~18 g/l，溶剂为蒸馏水，按所述成分配制电解混合液，将定量电解混合液盛入电解槽中，用控温磁力搅拌器在20~40 ℃、400~800转/分钟的转速下搅拌4~8小时；
（3）在40~50 ℃持续以200~400转/分钟的转速搅拌， Ni电极为阳极、沉积零件为阴极，在 4~8A/dm2的电流密度下进行化学沉积20~60分钟，在沉积零件上掺杂沉积镍基荧光粒子功能指示复合涂层。
 本发明的有益效果为：添加剂有效地促进溶胶系电解液的稳定性和克服微粒子的合并，增加了荧光粒子掺杂电化学沉积涂层的质量。荧光粒子体积浓度在5 g/l~ 8 g/l之间沉积涂层中荧光粒子面积分数为25~58%、团聚现象少，约有50~58%的掺杂荧光粒子尺寸在4 ~ 8 μm，涂层厚度约为50 μm、硬度为HV 580~603。涂层在20#机油边界润滑下与A3铁基材料的摩擦系数为0.5，与纯Ni电化学沉积涂层相当。涂层在波长365 nm的紫外光照下发出持续的蓝色光，涂层的发射光谱是典型的Eu2+的4f5d→4f特征发射谱。电化学掺杂沉积的镍基荧光粒子功能指示复合涂层可以应用于纺织、造纸和烟草等行业刀具保护和刃度检测。
电化学掺杂沉积的镍基荧光粒子功能指示复合涂层技术的另一个潜在市场就是设备装配部件防伪，例如将厂商的部件按生产批次用镍基荧光粒子功能指示复合涂层局部标记，用紫外光照在这个部件上，就可确信部件的真实性。
附图说明
 图1为本发明的复合涂层在荧光显微镜下的发光情况，图2为复合涂层在波长365 nm紫外光照下、数码相机拍摄的发出的蓝色光，图3为复合涂层局部磨损后在荧光显微镜下的发光消失情况。
具体实施方式
 本发明是镍基荧光粒子功能指示复合涂层及其制备方法，镍基荧光粒子功能指示复合涂层，按体积百分比计量其成分为：铕激活铝酸镁钡-BaMgAl10O17:Eu2+粒子为25~58%，粒子尺寸为4 ~ 20 μm， 余量为Ni。
镍基荧光粒子功能指示复合涂层的制备方法，其步骤为：
（1）配制镍基荧光粒子功能指示复合涂层的电解混合液，按重量体积百分比计，其成分为：NiSO4.6H2O 100~250g/l ，NiCl2.4H2O 45~80g/l，H3BO3 40~80g/l，糖精2.0~4.0g/l，二醇紫铆黄酮 0.5~2.0 g/l，溴化十六烷基甲铵 0.1~0.5 g/l，聚乙二醇4000 2.0~4.0 g/l，BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉，粒度分布为-2500 ~ +1500目，2~18 g/l，溶剂为蒸馏水，按所述成分配制电解混合液，将定量电解混合液盛入电解槽中，用控温磁力搅拌器在20~40 ℃、400~800转/分钟的转速下搅拌4~8小时；
（3）在40~50 ℃持续以200~400转/分钟的转速搅拌， Ni电极为阳极、沉积零件为阴极，在 4~8A/dm2的电流密度下进行化学沉积20~60分钟，在沉积零件上掺杂沉积镍基荧光粒子功能指示复合涂层。
下面用实施例展开本发明：
按重量体积百分比计算，本发明的电解混合液成分为：NiSO4.6H2O 200 g/l ，NiCl2.4H2O 45 g/l，H3BO3 40 g/l，糖精2.0g/l，二醇紫铆黄酮1.5 g/l，溴化十六烷基甲铵 0.1 g/l，聚乙二醇4000 2.0 g/l，BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉（粒度分布为（-2000 ~ +1500）目）5 g/l，溶剂为蒸馏水。
将定量的电解混合液盛在电解槽中，用TWCL-B调温磁力多点搅拌器在35 ℃、400转/分钟的转速下搅拌6小时。然后将电解槽放在磁力搅拌器上，在40 ℃持续以200转/分钟的转速下搅拌， Ni电极为阳极、沉积零件电极为阴极，在 4A/dm2的电流密度下进行化学沉积30分钟。制备的镍基荧光粒子功能指示复合涂层可以应用于纺织、造纸和烟草等行业刀具保护和刃度检测。将厂商的部件按生产批次用制备的镍基荧光粒子功能指示复合涂层局部镶嵌标记，用紫外光照在这个部件上，就可确信部件的真实性。
 镍基荧光粒子功能指示复合涂层，按体积百分比计量其成分为：铕激活铝酸镁钡-BaMgAl10O17:Eu2+粒子为25~58%，粒子尺寸为4 ~ 20 μm， 余量为Ni。如图1所示，为镍基荧光粒子功能指示复合涂层在荧光显微镜下的发光情况，图2为镍基荧光粒子功能指示复合涂层在波长365 nm紫外光照下、数码相机拍摄的发出的蓝色光，图3为镍基荧光粒子功能指示复合涂层局部磨损后在荧光显微镜下的发光消失情况。

Claims (4)

1.镍基荧光粒子功能指示复合涂层的制备方法，其步骤为：
（1）配制镍基荧光粒子功能指示复合涂层的电解混合液，按重量体积百分比计，其成分为：NiSO4.6H2O 100~250g/l ，NiCl2.4H2O 45~80g/l，H3BO3 40~80g/l，糖精2.0~4.0g/l，二醇紫铆黄酮 0.5~2.0 g/l，溴化十六烷基甲铵 0.1~0.5 g/l，聚乙二醇4000 2.0~4.0 g/l，铕激活铝酸镁钡荧光粉2~18 g/l，溶剂为蒸馏水，按所述成分配制电解混合液，将定量电解混合液盛入电解槽中，用控温磁力搅拌器在20~40 ℃、400~800转/分钟的转速下搅拌4~8小时；
（2）在40~50 ℃持续以200~400转/分钟的转速搅拌， Ni电极为阳极、沉积零件为阴极，在 4~8A/dm2的电流密度下进行化学沉积20~60分钟，在沉积零件上掺杂沉积镍基荧光粒子功能指示复合涂层。
2.根据权利要求1所述的镍基荧光粒子功能指示复合涂层的制备方法，其特征在于铕激活铝酸镁钡荧光粉的粒度分布为-2500 ~ +1500目。
3.如权利要求1所述方法制得的镍基荧光粒子功能指示复合涂层，按体积百分比计量其成分为：铕激活铝酸镁钡粒子为25~58%，余量为Ni。
4.根据权利要求3所述的镍基荧光粒子功能指示复合涂层，其特征在于铕激活铝酸镁钡粒子的尺寸为4 ~ 20 μm。
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