CN103436927B - 一种铝溶胶和金属镍离子共沉积的方法 - Google Patents

一种铝溶胶和金属镍离子共沉积的方法 Download PDF

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一种铝溶胶和金属镍离子共沉积的方法,包括下列步骤:第一步、前处理。第二步、铝溶胶和金属镍离子的电镀-电泳共沉积。在镀镍液中加入铝溶胶,制成铝溶胶和金属镍离子共沉积的镀镍液。将前处理后的工件放入铝溶胶和金属镍离子共沉积的镀镍液中,进行电镀-电泳共沉积,在工件表面得到金属镍和铝溶胶的共沉积复合膜。第三步、用流动自来水冲洗工件,然后烘干。在镀镍液中加入铝溶胶进行电镀,可以得到亮度高的铝溶胶和金属镍的共沉积复合膜,并且降低了起镀温度,节约了能源。

Description

-种错溶胶和金属镇离子共沉积的方法
技术领域
[0001] 本发明属于电锻技术领域,设及一种侣溶胶和金属儀离子共沉积的方法,为电锻 儀及锻儀添加剂技术,是侣溶胶(也称勃姆石溶胶或氨氧化侣溶胶)在电锻儀溶液中的应 用。
背景技术
[0002] 电锻儀技术是一种通过电沉积的方法在金属上电锻上一层金属儀的方法。金属儀 的纯化能力很强,其表面能迅速生成一层极薄的纯化膜,使其保持经久不变的光泽。常溫 下,能抵抗大气、水和碱液的腐蚀并具有良好的耐磨性,可W做电锻的底层或中间层。常用 的有瓦特儀、暗儀、半光亮儀、高硫儀和光亮儀等。因此锻儀在电锻中具有极其重要的位置。
[0003] 锻儀液中的成分对锻层外观及锻层性能有十分重要的影响,为了使电锻儀光亮或 者锻儀液及锻层性能得到改善,经常在瓦特儀锻儀液中添加某些添加剂。瓦特儀电锻儀、半 光亮儀电锻儀、光亮儀电锻儀、儀封电锻儀、锻面儀电锻儀的锻儀液溫度需要45~60°C,即 运些电锻儀的最低溫度为45,°C电锻金属儀时需要的锻液溫度较高,极大地消耗了能源,提 高了加工成本。
发明内容
[0004] 本发明针对单独使用锻儀液在金属表面锻儀,得到的锻层光亮度低的问题,在锻 儀液中加入侣溶胶进行电锻,可W得到亮度高的侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜,并且降 低了起锻溫度,节约了能源。
[0005] -种侣溶胶和金属儀离子共沉积的方法,包括下列步骤:
[0006] 第一步、前处理:工件打磨,非工作面绝缘,工作面化学除油,热水洗巧0~70°C热 水),流动自来水洗,酸洗,流动自来水洗。此为已知技术,故不重复叙述。
[0007] 本实验采用化学除油,除油液的组成为: 氨氧化铺(NaOH) 60~80g/L 碳酸铺(Na2C〇3) 20 ~60g/L
[000引珪酸鋪(Na2Si03) 5 ~lOg/L 十二水合憐酸销(Na3P04,12H20) 15 ~30g/L 氷 余量
[0009] 温度 80 ~90。〔:
[0010] 工件基体的工作面呈现连续的水膜即表示工件工作面油已除尽。
[0011] 酸洗采用5~20%的工业盐酸,工业盐酸中加有市售酸雾抑制剂,使市售酸雾抑制 剂在工业盐酸和市售酸雾抑制剂的混合液中浓度为1~25mL/L。
[0012] 第二步、侣溶胶和金属儀离子的电锻-电泳共沉积,电锻-电泳共沉积的过程在电 锻槽中进行。
[0013] 在锻儀液中加入侣溶胶,制成侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液,使得侣溶胶 和金属儀离子共沉积的锻儀液中侣离子质量浓度为20~60mg/L,侣溶胶和金属儀离子共沉 积的锻儀液抑值为3.1~5.5。
[0014] 将前处理后的工件放入侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液中,电锻-电泳共沉 积选用直流电源,阴极电流密度为0.57~2A/dm2、侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液溫 度为20~55°C、电锻-电泳共沉积时间为5~60min,在工件工作面得到金属儀和侣溶胶的共 沉积复合膜。
[0015] 第Ξ步、电锻-电泳共沉积后,用流动自来水冲洗工件,除去非工作面绝缘材料,用 流动自来水冲洗工件,然后烘干。
[0016] 本技术方案中所述的百分数均为质量百分数。
[0017] 第二步中所述的锻儀液可W为瓦特儀锻儀液、暗儀锻儀液、半光亮儀锻儀液、闪锻 儀锻儀液、高硫儀锻儀液、儀封锻儀液、锻面儀锻儀液、高应力儀锻儀液或黑儀锻儀液等锻 儀液。所述的锻儀液可采用已知的锻儀液工艺规范。
[0018] 锻儀主盐可W为硫酸儀、氯化儀、醋酸儀或氨基横酸儀等儀盐。
[0019] 在实验或生产时,首先配制瓦特儀锻儀液、暗儀锻儀液、半光亮儀锻儀液、闪锻儀 锻儀液、高硫儀锻儀液、儀封锻儀液、锻面儀锻儀液、高应力儀锻儀液或黑儀锻儀液等锻儀 溶液,然后将购买的侣溶胶加入锻儀液中,揽拌溶液,将二者进行复配,不足量用水补足,即 制得侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液。
[0020] 由于瓦特电锻儀在电锻中应用极广,它为电锻儀各种配方的基础配方。用侣溶胶 可W通过阴极电泳在钢铁上制备氧化侣陶瓷涂层,电锻也是将工件作为阴极,所W二者有 可能在阴极上共沉积。为了尝试锻儀液中加入侣溶胶对电锻儀层影响的效果,将侣溶胶加 入瓦特锻儀液等锻儀液中,与儀离子进行共沉积,W制取侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜, 发现加入了侣溶胶的侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液起锻溫度可降低到20/C而且锻 层光泽得到改善,无光泽的锻儀层加入侣溶胶后侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜亮度,为 半光亮,同时由于起锻溫度降低而大大节约了锻儀液升溫及保持设定溫度的能源费用。
[0021] 其优点在于:
[0022] 在锻儀液中加入侣溶胶进行电锻,可W得到亮度高的侣溶胶和金属儀的共沉积复 合膜,并且降低了起锻溫度,节约了能源。
具体实施方式
[0023] 实施例1
[0024] 第一步、前处理:工件打磨(可采用砂纸打磨),非工作面绝缘(可采用绝缘胶布包 裹),工作面化学除油,热水洗(50°C热水),流动自来水洗,酸洗,流动自来水洗。工件为 QT450-10球墨铸铁工件。
[0025] 本实验采用化学除油,除油液的组成为: 氨氧化销(NaO巧 60g/L 碳酸钢(Na2C〇3) 20g/L 旌酸铺(Na,Si〇3) 5g/L
[0026] 一 十二水合憐酸销(Na3P〇4'12氏巧 15g/L 水 余量 温度 9(TC
[0027]工件基体的工作面呈现连续的水膜即表示工作面油已除尽。
[00%]酸洗采用5%的工业盐酸,工业盐酸中加有市售酸雾抑制剂,使市售酸雾抑制剂在 工业盐酸和市售酸雾抑制剂的混合液中浓度为ImL/L。
[0029] 第二步、侣溶胶和金属儀离子的电锻-电泳共沉积。侣溶胶为市售的LA-20侣溶胶。
[0030] 在锻儀液中加入侣溶胶,(锻儀液配方:六水合硫酸儀、六水合氯化儀、棚酸和十二 烷基硫酸钢),不足量用水补足,制成侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液,配方如下: 六水合硫酸镇(NiS〇4'6H2〇) 250 g/L Λ水介姑化铅(Nia2'6H?0) 30 g/L 测酸巧巧〇3) 30 g/L
[0031] 十二烷基硫酸轴(C12H25SO4N讶) 化01 g/L 铅离子(从铅溶胶形式加入) 20m呂/L 水 余量 阳 5.5
[0032] 将前处理后的工件放入侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液中,电锻-电泳共沉 积选用直流电源,阴极电流密度为〇.57A/dm2、侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液溫度为 20°C、电锻-电泳共沉积时间为60min。
[0033] 在工件的工作面得到侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜。
[0034] 第Ξ步、电锻-电泳共沉积后,用流动自来水冲洗工件,除去绝缘胶带,用流动自来 水冲洗工件,烘干。
[0035] 本锻儀液配方为瓦特儀锻儀液,侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜的亮度为半光 亮。如果在相同工艺条件时,不添加侣溶胶,得到的锻儀层亮度为无光泽。
[0036] 实施例2
[0037] -种侣溶胶和金属儀离子共沉积的方法,包括下列步骤:
[0038] 第一步、前处理:工件打磨(可采用砂纸打磨),非工作面绝缘(可涂绝缘漆),工作 面化学除油,热水洗(70°C热水),流动自来水洗,酸洗,流动自来水洗。所述的工件为Q235钢 工件。
[0039] 本实验采用化学除油,除油液的组成为: 氨氧化销(NaOH) 80g/L 碳酸销(NasCOs) 60g/L 插酸销(Na,Si〇3) lOg/L
[0040] - 十二水合縣酸销(Na.; Ρ〇4·! 2H20) 30g/L 氷 余量 温度 80 C
[0041] 工件基体的工作面呈现连续的水膜即表示工件工作面油已除尽。
[0042] 酸洗采用20%的工业盐酸,工业盐酸中加有市售酸雾抑制剂,使市售酸雾抑制剂在 工业盐酸和市售酸雾抑制剂的混合液中浓度为25mL/L。
[0043] 第二步、侣溶胶和金属儀离子的电锻-电泳共沉积。侣溶胶为市售的JR14W-1侣溶 胶。
[0044] 在锻儀液中加入侣溶胶,(锻儀液配方:六水合硫酸儀、六水合氯化儀、棚酸和十二 烷基硫酸钢),不足量用水补足,制成侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液,配方如下: 六水合硫酸镶(NiS〇4,6H2〇) 350 g/L 六水介氣化铅(Νία:!·6Η2〇) 50 g/L 卿酸(H3BO3) 45 g/L
[0045] 十二烷基硫酸钢(Ci2H25S〇4Na) 0.15g/L 锡离子(W铅溶胶形式加入) 60mg/L 水 余畳
[0046] 脾植 3.1
[0047] 将前处理后的工件放入侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液中,电锻-电泳共沉 积选用直流电源,阴极电流密度为2A/dm2、侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液溫度为55 °C、电锻-电泳共沉积时间为5min。
[0048] 第立步、电锻-电泳共沉积后,用流动自来水冲洗工件,除去绝缘漆,用流动自来水 冲洗工件,烘干。
[0049] 本锻儀液配方为瓦特儀锻儀液,侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜的亮度为半光 亮。如果在相同工艺条件时,不添加侣溶胶,得到的锻儀层亮度为无光泽。
[00加]实施例3
[0051] 第一步、前处理:工件打磨(可采用砂纸打磨),非工作面绝缘(包裹绝缘胶布),工 作面化学除油,热水洗(60°C热水),流动自来水洗,酸洗,流动自来水洗。所述的工件为45# 钢工件。
[0052] 本实验采用化学除油,除油液的组成为: 氨氧化铺(NaOH) 70g/L 碳酸销(Na2C〇3) 50g/L 「 1 禮酸销(NasSiOs) 8g/L
[00日3] 十二水合磯酸轴(Na3P〇4,12H2〇) 20g/L 氷 余量 温度 85°C
[0054] 工件基体的工作面呈现连续的水膜即表示工件工作面油已除尽。
[0055] 酸洗采用15%的工业盐酸,工业盐酸中加有市售酸雾抑制剂,使市售酸雾抑制剂在 工业盐酸和市售酸雾抑制剂的混合液中浓度为12mL/L。
[0056] 第二步、侣溶胶和金属儀离子的电锻-电泳共沉积。侣溶胶为市售的LA-20侣溶胶。
[0057] 在锻儀液中加入侣溶胶,(锻儀液配方:六水合硫酸儀、六水合氯化儀、棚酸和十二 烷基硫酸钢),不足量用水补足,制成侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液,配方如下 六水合硫酸儀(饥S04,6H20) 300 g/L 六水合氯化镇(NiCl2,6Eb〇) 40 g/L 测酸(H3BO3) 40 g/L
[0化引 十二烷基硫酸销(Ci2H25S04Na) 化.1畏化 铅离子铅溶胶形式加入) 巧mg/L 氷 余量
[0化9] 阳值 4.0
[0060]将前处理后的工件放入侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液中,电锻-电泳共沉 积选用直流电源,阴极电流密度为1.5A/dm2、侣溶胶和金属儀离子共沉积的锻儀液溫度为 40°C、电锻-电泳共沉积时间为35min,在工件工作面得到金属儀和侣溶胶的共沉积复合膜。 [0061 ]第Ξ步、电锻-电泳共沉积后,用流动自来水冲洗工件,除去绝缘胶布,用流动自来 水冲洗工件,烘干。
[0062]本实施例锻儀液配方为瓦特儀锻儀液,侣溶胶和金属儀的共沉积复合膜的亮度为 半光亮。如果在相同工艺条件时,不添加侣溶胶,得到的锻儀层亮度为无光泽。

Claims (2)

1. 一种铝溶胶和金属镍离子共沉积的方法,其特征在于包括下列步骤: 第一步、前处理; 第二步、铝溶胶和金属镍离子的电镀-电泳共沉积; 在镀镍液中加入铝溶胶,制成铝溶胶和金属镍离子共沉积的镀镍液,使得铝溶胶和金 属镍离子共沉积的镀镍液中铝离子质量浓度为20~60mg/L,铝溶胶和金属镍离子共沉积的 镀镍液pH值为3.1~5.5; 将前处理后的工件放入铝溶胶和金属镍离子共沉积的镀镍液中,电镀-电泳共沉积选 用直流电源,阴极电流密度为0.57~2A/dm2、铝溶胶和金属镍离子共沉积的镀镍液温度为20 ~55°C,在工件工作面得到金属镍和铝溶胶的共沉积复合膜; 第三步、电镀-电泳共沉积后,用流动自来水冲洗工件,然后烘干。
2. 根据权利要求1所述的一种铝溶胶和金属镍离子共沉积的方法,其特征在于包括下 列步骤:第二步中所述的镀镍液为暗镍镀镍液、半光亮镍镀镍液、瓦特镍镀镍液、闪镀镍镀 镍液、光亮镍镀镍液、高硫镍镀镍液、镍封镀镍液、缎面镍镀镍液、高应力镍镀镍液或黑镍镀 镍液; 镀镍主盐为硫酸镍、氯化镍、醋酸镍或氨基磺酸镍。
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