CN104451829B - 一种镍‑铁‑磷/纳米v8c7复合电镀液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍‑铁‑磷/纳米V8C7复合电镀液，该复合电镀液配方如下：硫酸镍70‑120克/升，氯化镍10‑20克/升，硫酸亚铁40‑80克/升，氯化亚铁10‑20克/升，次磷酸钠20‑40克/升，硼酸10‑25克/升，络合剂0.1‑0.5克/升，光亮剂0.1‑0.5克/升，稳定剂2‑5克，纳米V8C7 5‑20克/升。采用本发明的复合电镀液与现有技术相比，可制备出以镍‑铁‑磷非晶合金为基体，纳米V8C7为第二相的复合镀层，表面无微裂纹。具有高耐磨、耐蚀性能。该复合电镀液组成简单，各试剂对环境的危害小，工艺稳定操作简单，且电流效率高。
Description
技术领域
本发明涉及材料表面处理领域中的复合电镀液，具体地说是一种镍-铁-磷/纳米V8C7复合电镀液。
背景技术
复合电镀是采用电化学方法使金属(或合金)与固体微粒(或纤维)共沉积。复合镀层中基体金属和添加的固体微粒之间几乎不发生扩散现象，因此兼有基体金属和固体微粒的综合性能。而非晶结构上的特殊性(短程有序)，使得非晶材料与传统金属相比，具有优良的力学性能、抗腐蚀能力、化学活性等优点。但是，非晶材料在室温变形时易诱发局域绝热剪切带形成单重剪切裂纹而突然断裂失效。另一方面，非晶的结构特点决定其处于热力学的亚稳状态。因此，利用第二相强韧化原理，采用复合技术，在非晶材料中添加高硬度粒子(或纤维)，使非晶材料的宏观塑性、冲击韧性得以提高，已在一些非晶材料中取得一定的成果。而复合电镀技术制备非晶复合材料，具有设备简单、耗能低、操作方便，且比较容易获得各种组分的非晶态镀层，并可连续作业进行大批量生产。
发明内容
本发明是提供一种镍-铁-磷/纳米V8C7复合电镀液。
本发明的技术任务是由以下方式实现的，复合电镀液的配方如下：
硫酸镍70-120克/升，氯化镍10-20克/升，硫酸亚铁40-80克/升，氯化亚铁10-20克/升，次磷酸钠20-40克/升，硼酸10-25克/升，络合剂0.1-0.5克/升，光亮剂0.1-0.5克/升，稳定剂2-5克/升，纳米V8C7 5-20克/升，加去离子水至1升；
所述的络合剂为酒石酸和十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶1的混合物；
所述的光亮剂为碘化钾和氯化钾按质量比2∶1的混合物；
所述的稳定剂为抗坏血酸；
加工方法如下：
(1)纳米V8C7粉末的预处理，先称取适量的纳米V8C7粉末加入15-25wt％的盐酸溶液中，在水浴锅中加热至60-80℃，搅拌30min，将V8C7粉末过滤后用去离子水清洗2-4次；
(2)先称取适量的络合剂，加入1升的去离子水，在水浴锅中加热至90℃，搅拌至十二烷基苯磺酸钠溶解；然后称取适量的硫酸镍、氯化镍、硫酸亚铁、氯化亚铁、次磷酸钠、硼酸、抗坏血酸加入到上述溶液，常温下搅拌至溶解；再加入清洗后的V8C7粉末，连续搅拌1-3小时，再加入适量的光亮剂，搅拌溶解后，滴入盐酸溶液至pH值1-3。然后再用水浴锅将溶液加热至75℃，以高纯石墨做阳极，工件做阴极，电流密度为8A/dm2，即可得到镍-铁-磷非晶合金/纳米V8C7复合镀层。
所述用pH值调节的盐酸溶液为10％(质量比)。
一种镍-铁-磷/纳米V8C7复合电镀液，该复合电镀液的配方如下：硫酸镍120-180克/升，氯化镍10-30克/升，次磷酸钠30-50克/升，硫酸亚铁120-180克/升，氯化亚铁10-30克/升，硼酸10-25克/升，络合剂0.1-0.5克/升，光亮剂0.1-0.5克/升，稳定剂2-5克/升，纳米V8C7 5-20克/升，加去离子水至1升。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、与液态急冷法等方法制备非晶材料相比，电镀法在常温下进行，且具有设备投资少、镀液成分简单，稳定性高，寿命较长，原材料利用率高等特点；而与内生复合法制备非晶复合材料相比，能源消耗更少、组织更均匀。
2、该电镀液配方不含氰化物、六价铬、镉等有毒物质，可降低电镀液回收处理的成本和难度，可实现绿色生产。
3、利用V8C7的高硬度以抑制非晶变形时单一剪切带的滑移，促使多重剪切带的产生和滑移，提高非晶复合镀层的宏观塑性和冲击韧性，同时也增强复合镀层的耐磨性；利用V8C7对晶粒长大的高效抑制作用，提高组织的稳定性。
4、可通过调整电镀液主要成分的浓度配比及微粒的大小配比，获得不同成分的复合镀层，满足不同场合的性能要求。
具体实施方式
实施例1
(1)纳米V8C7粉末的预处理，先称取8克纳米V8C7粉末，加入0.5升的15wt％盐酸溶液中，在水浴锅中加热至60℃，搅拌30min，将V8C7粉末过滤后用去离子水清洗2次；
(2)先称取0.1克酒石酸和0.1克十二烷基苯磺酸钠，加入1升的去离子水，在水浴锅中加热至90℃，搅拌至酒石酸和十二烷基苯磺酸钠溶解；然后称取100克硫酸镍(NiSO4·6H2O)、15克氯化镍(NiCl2·6H2O)、50克硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)、10克氯化亚铁(FeCl2·4H2O)、30克次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)、3克抗坏血酸、20克硼酸(H3BO3)加入到上述溶液，常温下搅拌至溶解；再加入清洗后的V8C7粉末，连续搅拌2小时，再加入0.2克碘化钾和0.1克氯化钾，搅拌溶解后，滴入10wt％盐酸溶液至pH值1.5。然后再用水浴锅将溶液加热至75℃，以高纯石墨做阳极，工件做阴极，电流密度为8A/dm2，即可得到镍-铁-磷非晶合金/纳米V8C7复合镀层。
实施例2
(1)纳米V8C7粉末的预处理，先称取10克纳米V8C7粉末，加入0.5升的15wt％盐酸溶液中，在水浴锅中加热至60℃，搅拌30min，将V8C7粉末过滤后用去离子水清洗2次；
(2)先称取0.1克酒石酸和0.1克十二烷基苯磺酸钠，加入1升的去离子水，在水浴锅中加热至90℃，搅拌至十二烷基苯磺酸钠溶解；然后称取80克硫酸镍(NiSO4·6H2O)、10克氯化镍(NiCl2·6H2O)、40克硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)、15克氯化亚铁(FeCl2·4H2O)、35克次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)、3克抗坏血酸、10克硼酸(H3BO3)加入到上述溶液，常温下搅拌至溶解；再加入清洗后的V8C7粉末，连续搅拌2小时，再加入0.2克碘化钾和0.1克氯化钾，搅拌溶解后，滴入10wt％盐酸溶液至pH值2。然后再用水浴锅将溶液加热至75℃，以高纯石墨做阳极，工件做阴极，电流密度为8A/dm2，即可得到镍-铁-磷非晶合金/纳米V8C7复合镀层。
Claims (1)
1.一种镍-铁-磷/纳米V8C7复合电镀液，其特征在于，该复合电镀液的配方如下：
硫酸镍120-180克/升，氯化镍10-30克/升，次磷酸钠30-50克/升，硫酸亚铁120-180克/升，氯化亚铁10-30克/升，硼酸10-25克/升，络合剂0.1-0.5克/升，光亮剂0.1-0.5克/升，稳定剂2-5克/升，纳米V8C7 5-20克/升，加去离子水至1升；
所述的络合剂为酒石酸和十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶1的混合物；
所述的光亮剂为碘化钾和氯化钾按质量比2∶1的混合物；
所述的稳定剂为抗坏血酸；
加工方法如下：
(1)纳米V8C7粉末的预处理，先称取适量的纳米V8C7粉末加入15-25wt％的盐酸溶液中，在水浴锅中加热至60-80℃，搅拌30min，将V8C7粉末过滤后用去离子水清洗2-4次；
(2)先称取适量的络合剂，加入1升的去离子水，在水浴锅中加热至90℃，搅拌至十二烷基苯磺酸钠溶解；然后称取适量的硫酸镍、氯化镍、硫酸亚铁、氯化亚铁、次磷酸钠、抗坏血酸、硼酸加入到上述溶液，常温下搅拌至溶解；再加入清洗后的V8C7粉末，连续搅拌1-3小时，再加入适量的光亮剂，搅拌溶解后，滴入盐酸溶液至pH值1-3；然后再用水浴锅将溶液加热至75℃，以高纯石墨做阳极，工件做阴极，电流密度为2.5A/dm2，即可得到镍-铁-磷非晶合金/纳米V8C7复合镀层。
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|---|---|
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