CN1034765A - 胶体膏状复合刷镀液 - Google Patents

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Abstract

一种胶体膏状复合刷镀液；用于表面处理技术领 域。
该镀液的基础镀液是以各种金属及其合金为基 质的胶体膏状刷镀液；镀液中有以固体胶状粒子形式 存在的碱式盐，它直接悬浮在镀液中。
根据镀层需要，在上述胶体膏状刷镀液中，加入 的金属粉，或化合物粉，或非金属粉，或塑料粉的微 粒，可以配制出具有各种特殊功能(如可使镀层具有 高硬度、高耐磨、减摩、耐烧蚀、耐腐蚀、抗氧化功能) 的胶体膏状复合刷镀液，配制方法简单灵活。电刷镀 时镀层的沉积速度快，镀层成份均匀。防止了施工中 镀液的流失或飞溅。

Description

一种胶体膏状复合刷镀液，用于表面处理技术领域，可在冶金、化工、陶瓷、塑料、航天、航空、铁路交通、机械制造与修理中广泛应用。
目前现有的化学镀液、槽镀液、刷镀液都是真溶液。又如，已查阅的GK85107407刷镀铁基组合镀层的镀液，是加入固体微粒所形成的复合刷镀液，为混浊液。
现有的刷镀液，由于是在普通镀液中加入零散固体微粒使之与金属基质共同沉积，而形成镀层的。镀液中的固体粒子是靠搅拌而使其悬浮在液体中，因此上，固体微粒分散均匀性和镀层成份的均匀性都受到一定限制。在操作时，还要使用搅拌器，这也给施工带来了麻烦。同时还会出现离子贫乏现象。
在通常情况下，电刷镀镀液是金属离子的有机络合物的水溶液，如果镀液中出现了胶体膏状的沉淀物，则认为该刷镀液失效，不能使用。
本发明的目的是要配制胶体膏状复合刷镀液，外观呈粘稠的膏状。用该种刷镀液可以刷镀出具有各种机械、化学、物理特性的镀层，如用于各种机械制造与修理中的耐高温，耐烧蚀、抗氧化、高硬度、高耐磨、抗腐蚀及各种具有其它特殊功能的镀层。
本发明的刷镀液，是对现有镀液的改进，其基础镀液的基本组份基本相同，而通过配比用量控制法，即控制基本成份（主盐）的用量，使得配制出的镀液中主盐的存在形式为复相混合物，既有金属游离离子、络离子、又有碱式盐存在。这种碱式盐是配制该镀液时生成的，它以固体胶状粒子的形式直接悬浮在镀液中。
该基础镀液可以各种金属及其合金为基质，控制基本成份的含量，制成含有各种相应基质的胶体膏状刷镀液。在该镀液中的乳化剂是反应中自然形成的，外加乳化剂与否对镀液性能影响不大。
本刷镀液在电刷镀的过程中，既有电化学反应，同时又进行化学反应，阴极区的金属离子一部分来自液相络离子的电离，一部分来自固相，随着液体中阳离子的消耗，固相的碱式盐不断溶解补充。即刷镀液中金属游离离子浓度会随碱式盐的溶解而自动调整，镀液不会出现离子贫乏现象。
以上述所说的这种胶体膏状刷镀液作为基础镀液，根据镀层的需要，在该基础镀液中，加入适量经净化及亲水润湿处理的化合物粉或金属粉或非金属粉、或塑料粉的微粒，例如加入氧化物粉、碳化物粉、硼化物粉、硅化物粉、硫化物粉、氮化物粉、金属粉及陶瓷粉等，可以配制出单金属的，各种合金及多元合金与非金属复合材料的具有各种特别功能的胶体膏状复合刷镀液。
这种复合刷镀液是膏状胶体糊状物，为一种悬浮液，镀液中有固体胶状粒子，也有加入的金属、或非金属固体微粒，这些粒子不是靠搅拌悬浮，而是籍膏状镀液本身粘度较高直接悬浮在镀液中的。
此种刷镀液提高了镀层的沉积速度，镀层成份均匀，防止了施工中镀液流失或飞溅。
由于本发明的刷镀液有较大粘度，突破了电刷镀和常规镀液出现混浊或呈胶状时被认为镀液失效的观念。而本发明恰恰相反，镀液中有固体状胶体粒子存在，溶液是一种粘稠的膏状物，离子浓度高，相对体积减小，便于运输，节省运费。施工中电压变化范围较宽，6～22伏，电流效率高，镀液利用率达90%，不出现镀层烧焦现象。配制方法简单、灵活。可以根据镀层的需要，配制出具有各种特殊功能的胶体膏状复合刷镀液，例如可以使镀层具有高硬度、高耐磨、减摩、耐烧蚀、抗氧化，耐腐蚀等功能。非常适合现场施工，特别是大型设备修理，不需要解体，十分方便，同时不易引起对其它结构件的腐蚀，减少环境污染。
实施例：
在配制该基础镀液中，调整现有镀液配比，控制主盐用量，使其超出现有用量，主盐用量加大0.2～1.5倍，以便生成胶体状碱式盐。
以金属或以合金为基质的具有各种机械、化学、物理特征的胶体膏状复合刷镀液的配方如下：
例1：镍基质胶体膏状基础刷镀液
NiSo47H2O 300～400克/升
柠檬酸三钠    50～80克/升
醋酸钠    30～50克/升
甲酸钠    20～50克/升
氨水（25～28%）    100～150毫升/升
烷基磺酸钠    0.1～1毫升/升
明胶    0～5毫升/升
例2：镍钨合金基质胶体膏状基础刷镀液
NiSO47H2O 250～350克/升
（NH4）2WO4·2H2O 20～50克/升
柠檬酸铵    50～30克/升
柠檬酸钠    30～50克/升
乙酸钠    30～50克/升
甲酸钠    20～30克/升
四硼酸钠    10～20克/升
明胶    0.5～1克/升
十二烷基硫酸钠    0.1～1克/升
氨水    适量（调至PH值≈7.4）
例3、碱铜基质胶体膏状基础刷镀液
CuSO4250～300克/升
三乙醇胺    60毫升
二乙三胺    100～150毫升
柠檬酸铵    50～80克/升
甲酸钠    30～50克/升
脂肪酸    0.1～1克/升
明胶    0～1克/升
例4、碱锌基质胶体膏状基础刷镀液
Zn（OH）2150～180克/升
ZnSO410～30克/升
乙二胺    200毫升/升
三乙醇胺    60～100毫升/升
动物胶    1～0.1克/升
甲酸 适量（加至Zn（OH）2溶液即可）
例5、碱锡基质的胶体膏状基础刷镀液
SnCl2120～150克/升
乙二胺    100～140克/升
Na2SnO330～50克/升
柠檬酸    100～120克/升
酒石酸    100～80克/升
例6、高硬度、高耐磨镀层的镍基质胶体膏状复合刷镀液：
①Ni-W-WC镀层。在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入金属W粉和钨合金粉-WC各5～30克/升，配制形成具有高硬度高耐磨Ni-W-WC镀层的胶体膏状复合刷镀液。
②Ni-W-SiC镀层。在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入金属W粉和碳化硅粉各5～200克/升，配制形成具有高硬度、高耐磨Ni-W-SiC镀层的胶体膏状复合刷镀液。
例7、减摩镀层的镍基质胶体膏状复合刷镀液：
①Ni-Mo-MoS2镀层。在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入金属Mo粉和二硫化钼（M0S2）粉各5～30克/升，配制形成Ni-Mo-MOS2镀层的胶体膏状复合刷镀液。
②Ni-W-氟塑料镀层。在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入金属W粉和氟塑料粉各5～30克/升，配制形成Ni-W-氟塑料镀层的胶体膏状复合刷镀液。
例8、耐化学腐蚀、耐烧蚀镀层的镍基质胶体膏状复合刷镀液：
①Ni-Cr-ZrO2镀层。在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入金属铬（Cr）粉和二氧化锆（ZrO2）粉各5～30克/升，配制形成Ni-Cr-ZrO2镀层的胶体膏状复合刷镀液。
②Ni-W-MoSi2镀层。在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入金属钨（W）粉和二硅化钼（MoSi2）粉各5～100克/升，配制形成Ni-W-MoSi2镀层的胶体膏状复合刷镀液。
例9    铜基质胶体膏状复合刷镀液
在碱铜基质胶体膏状基础刷镀液中，加入陶瓷粉和金属粉各5～30克/升，配制铜基质胶体膏状复合刷镀液。
例10    锌基质耐腐蚀胶体膏状复合刷镀液
在碱锌基质胶体膏状基础刷镀液中加入5～30克/升，二氧化钛或二氧化锆粉，配制锌基质耐蚀胶体膏状复合刷镀液。

Claims (13)

1、一种用于表面处理的胶体膏状复合刷镀液，该刷镀液的基础镀液的基本组份与现有镀液的基本组份基本相同，其特征在于该镀液的基础镀液可以各种金属及其合金为基质，控制其基本组份(主盐)的含量，配制含有各相应基质的胶体膏状刷镀液。该镀液中的主盐呈复相混合物，既有金属游离离子，络离子，又有碱式盐。这种碱式盐是配制该基础镀液的生成物，它以固体胶状粒子的形式存在于镀液中。然后再在该基础镀液中适量加入某些金属、或化合物、或非金属微粒，可以配制出单金属的，各种合金的及多元合金与非金属复合材料的具有各种特殊功能的胶体膏状复合刷镀液。
2、根据权利要求1所述的镀液，其特征在于在配制该基础刷镀液中，主盐的用量可加大0.2～1.5倍。使刷镀液中有碱式盐胶体粒子形成。
3、根据权利要求1，2，基特征是在胶体膏状基础刷镀液中，分别加入了适量的金属粉，氧化物粉，碳化物粉，硼化物粉，硅化物粉，硫化物粉，塑料粉或陶瓷粉等固体微粒，以配制出具有各种特殊功能的胶体膏状复合刷镀液。
4、根据权利要求1.2，其特征在于主盐NiSO47H2O用量300～400克/升，配制成镍基质胶体膏状基础刷镀液。
5、根据权利要求1，2，其特征在于主盐NiSO47H2O用量250～350克/升，加（NH4）2WO42H2O20～50克/升，配制镍钨合金基质胶体膏状基础刷镀液。
6、根据权利要求1，2，其特征在于主盐CuSo4用量250～300克/升，加三乙醇胺60毫升，二乙三胺100～150毫升/升，配制碱铜基质胶体膏状基础刷镀液。
7、根据权利要求1，2，其特征在于主盐Zn（OH）2，用量150～180克/升，配制碱锌基质胶体膏状基础刷镀液。
8、根据权利要求1，2，其特征在于主盐SnCl2，用量120～150克/升，加乙二胺100～140克/升，配制碱锡基质胶体膏状基础刷镀液。
9、根据权利要求1，2，3，4，其特征在于在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入5～30克/升的金属钨（W）粉和碳化钨（WC）粉;或加入5～200克/升金属钨粉和碳化硅（SiC）粉，配制形成具有高硬度、高耐磨镀层（Ni-W-WC和Ni-W-SiC）的镍基质胶体膏状复合刷镀液。
10、根据权利要求1，2，3，4，其特征在于在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入5～30克/升金属钼（Mo）粉和二硫化钼（MoS2）粉，或加入5～30克/升金属钨（W）粉和氟塑料粉，配制形成具有减摩镀层（Ni-Mo-MoS2，Ni-W-氟塑料）的镍基质胶体膏状复合刷镀液。
11、根据权利要求1，2，3，4，其特征在于在镍基质胶体膏状基础刷镀液中，加入5～30克/升金属铬（Cr）粉和二氯化锆（ZrO2）粉，或加入5～100克/升金属钨（W）粉和二硅化钼（MoSi2）粉。配制形成具有耐化学腐蚀耐烧蚀镀层（Ni-Cr-ZrO2，Ni-W-MoSi2）的镍基质胶体膏状复合刷镀液。
12、根据权利要求1，2，3，6，其特征在于在碱铜基质胶体膏状基础刷镀液中加入5～30克/升陶瓷粉或金属粉，配制铜基质胶体膏状复合刷镀液。
13、根据权利要求1，2，3，7，其特征在于在碱锌基质胶体膏状基础刷镀液中加入5～30克/升二氧化钛或二氧化锆，配制锌基质耐腐蚀胶体膏状复合刷镀液。
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