CN110904475A - 一种电镀液及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电镀液，属于金属电镀技术领域。所述的电镀液中包括如下成分：铬盐50～75g/L、镍盐40～50g/L、钴盐20～25g/L、空心多孔氧化铝微球12～15g/L、硼酸35～55g/L、氯化铵55～60g/L、络合剂100～120g/L、分散剂1～3g/L，采用了纳米多孔空心氧化铝微球作为防腐耐磨增强材料，多孔空心微球应用于复合纳米电镀过程中时，能够有效地与镀层嵌入，使镀层的耐磨性和强度得到明显提高。

Description

一种电镀液及其应用
技术领域
本发明涉及一种电镀液及其应用，属于金属电镀技术领域。
背景技术
金属表面与周围介质发生作用而被破坏的现象，称之为金属腐蚀。例如，在潮湿空气中钢铁表面出现红褐色铁锈，铜表面出现铜绿，钢在加热时发生的氧化现象等。腐蚀可使零件性能变坏，精度下降，表面凹凸不平，寿命缩短，甚至报废。据统计，在工业化国家，每年因腐蚀而造成的维修或更换产品费用约占国民收入的5%。因此，金属的防腐处理具有重要意义。
电镀是指利用电化学原理，在金属表面沉积一层耐蚀金属的方法。电镀层一般是锌、锡、铬、铜、镉等纯金属，抗蚀能力强。镀锌可防止大气腐蚀，且成本低；镀锡常用于食品工业；镀铬可防大气、水、酸、碱腐蚀，并有装饰作用，常用于钟表、日用品等，还可修复磨损零件，提高耐磨性。电镀法的镀层厚度可准确控制，镀层质量好，镀层与基体金属结合牢固，电镀时不需要加热或加热温度不高，但生产率低。电镀法广泛用于轻工、电器、仪表等行业。
为了提高工件表面电镀层的耐腐蚀性，现在越来越多地采用了复合电镀的方式，主要是在电解液中加入一些金属氧化物纳米颗粒，例如：国内外许多学者已经以Ni、 Cr、Co、Ni-Fe、Ni-Co、Ni-P、Ni-B等为基体金属或合金，添加Al2O3、SiC、 WC、TiC、ZrO2、MoS2、TiO2、SiO2和金刚石等纳米颗粒，制备出了具有高显微 硬度、耐腐蚀、抗高温氧化和减摩耐磨等性能优良的复合镀层。CN101723599A公开一种用于玻璃模具表面的复合镀层及其电镀方法，该复合镀层以Ni-W为基体，且含有稀土氧化物微粒，各组分按重量百分含量如下：Ni含量为41～52%，W含量为44～47%，稀土氧化物含量为1～15%。CN105132973A提供一种环保型无氰电镀铜锌合金溶液，电镀液中加入了锌氧化物，提高了镀层的防腐性能。但是由于金属氧化物的导电性差、与金属层的融合性低等原因，导致了上述的复合镀层存在着结合强度不高、硬度低、耐腐蚀性差的问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种Cr-Ni-Co镀层的电镀方法，采用了纳米多孔空心氧化铝微球作为防腐耐磨增强材料，多孔空心微球应用于复合纳米电镀过程中时，能够有效地与镀层嵌入，使镀层的耐磨性和强度得到明显提高。
技术方案是：
一种电镀方法，包括如下步骤：
S1：预处理：对金属工件表面进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，铬盐50～75g/L、镍盐40～50g/L、钴盐20～25g/L、空心多孔氧化铝微球12～15g/L、硼酸35～55g/L、氯化铵55～60g/L、络合剂100～120g/L、分散剂1～3g/L；
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理。
所述的金属工件是不锈钢、铁基、铜基、铝基或者钛基工件。
所述的预处理步骤中，包括打磨、化学除油、电化学活化或者去离子水冲洗中的一步或几步。
所述的络合剂选自是酒石酸、柠檬酸、苹果酸或者焦磷酸盐中的一种或几种的混合。
所述的铬盐选自硝酸铬、氯化铬或者硫酸铬中的一种或几种的混合。
所述的镍盐选自硫酸镍、氯化镍、醋酸镍或硝酸镍中的一种或几种的混合。
所述的钴盐选自硫酸钴、氯化钴、醋酸钴或硝酸钴中的一种或几种的混合。
所述的分散剂选自烷基磺酸盐。
所述的空心多孔氧化铝微球的制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将单体混合物10～15份、聚乙烯吡咯烷酮0.2～0.4份、引发剂0.1～0.3份加入至无水乙醇100～120份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；所述的单体混合物是由苯乙烯和阴离子单体按照重量比4～6：1混合而成；
步骤2，配制含有4～8wt%铝盐前驱体、3～5wt%聚合物微球、致孔剂8～14wt%、乙醇40～45wt%的水溶液，调节pH至3～5进行水解反应，再降温后进行陈化处理，将产物离心分离、洗涤、干燥、焙烧后，得到氧化铝微球；
步骤3，配制含有2～4wt%硅烷偶联剂和4～8wt%咪唑离子液体的乙醇溶液，在75～85℃条件下反应12～15h，再在反应液中加入反应液重量3～5%的氧化铝微球在50～60℃条件下进行接枝反应6～8h，将反应产物滤出、洗涤、真空干燥后，得到空心多孔氧化铝微球。
所述的步骤1中，聚合反应温度是75～80℃，反应时间10～15h；所述的引发剂是偶氮二异丁腈；所述的阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种的混合。
所述的步骤2中，所述的致孔剂是甲基纤维素或者水溶性淀粉中的一种或两种的混合；所述的铝盐前驱体是异丙醇铝或者硝酸铝中的一种或两种的混合；水解反应的温度是75～80℃，水解反应时间是1～1.5h；陈化处理的温度是30～35℃，陈化处理的时间是20～50h；焙烧的温度是1100～1200℃，焙烧时间是2～4h。
所述的步骤3中，硅烷偶联剂选自KH550或者KH570，咪唑离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑。
所述的电镀过程电镀条件：脉冲频率5～10Hz，脉冲占空比45～60%，电流密度6～20A/dm2，电镀温度20～35℃，电镀时间40～80min。
一种电镀液，以水为溶剂，在电镀液中含有铬盐50～75g/L、镍盐40～50g/L、钴盐20～25g/L、空心多孔氧化铝微球12～15g/L、硼酸35～55g/L、氯化铵55～60g/L、络合剂100～120g/L、分散剂1～3g/L。
有益效果
本发明的电镀方法，采用了多孔空心氧化铝微球作为耐磨防腐强化材料，由于其具有空心、多孔性，可以在电镀的过程中能够有效地将金属层复合于微球内部，使微球与金属镀层形成一个整体，可以有效地提高镀层的耐磨性。
本发明的方法中所使用的微球，采用了阴离子单体聚合得到的模板微球，由于在使用铝前驱体制备溶胶的过程中，铝溶胶中的颗粒带有正电荷，能够有效地包覆于带负电的模板微球上，使得到的氧化铝包覆效果更好，能够有效提高电镀材料的耐磨性。
本发明的方法中，采用离子液体对氧化铝微球进行修饰，使其表面带有正电荷，在电镀的过程中，能够有效地沉积于工件的表面，提高了镀层的耐磨性。
附图说明
图1是实施例3的步骤2中制备得到的空心多孔氧化铝微球的SEM照片。
图2是实施例3中的镀层的XRD图谱。
图3是实施例3的镀层的SEM图谱。
图4是对照例1中的镀层的SEM图。
图5是实施例和对照例中的镀层交流阻抗曲线。
具体实施方式
以下实施例，采用HP-MCC25型智能多功能双脉冲电镀电源，200ml烧杯为电解槽，阳极材料为石墨棒，阴极材料为10mm× 40mm 316L不锈钢 (GB00Cr17Ni14Mo2)作为电镀材料。
实施例1
S1：预处理：对金属工件表面依次进行打磨、化学除油、电化学活化和去离子水冲洗进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，硫酸铬75g/L、硫酸镍50g/L、硫酸钴25g/L、空心多孔氧化铝微球15g/L、硼酸55g/L、氯化铵60g/L、柠檬酸120g/L、十八烷基磺酸钠3g/L；
所述的空心多孔氧化铝微球的制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将单体混合物15份、聚乙烯吡咯烷酮0.4份、引发剂偶氮二异丁腈0.3份加入至无水乙醇120份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，聚合反应温度是80℃，反应时间15h，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；所述的单体混合物是由苯乙烯和甲基丙烯酸按照重量比6：1混合而成；
步骤2，配制含有8wt%异丙醇铝、5wt%聚合物微球、甲基纤维素14wt%、乙醇45wt%的水溶液，调节pH至5进行水解反应，水解反应的温度是80℃，水解反应时间是1.5h，再降温至35℃进行陈化处理50h，将产物离心分离、洗涤、干燥，1200℃焙烧4h，得到氧化铝微球；
步骤3，配制含有4wt%硅烷偶联剂KH550和8wt%氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的乙醇溶液，在85℃条件下反应15h，再在反应液中加入反应液重量5%的氧化铝微球在60℃条件下进行接枝反应6～8h，将反应产物滤出、洗涤、真空干燥后，得到空心多孔氧化铝微球。
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理；电镀过程电镀条件：脉冲频率10Hz，脉冲占空比60%，电流密度20A/dm2，电镀温度35℃，电镀时间80min。
实施例2
S1：预处理：对金属工件表面依次进行打磨、化学除油、电化学活化和去离子水冲洗进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，硫酸铬50g/L、硫酸镍40g/L、硫酸钴20g/L、空心多孔氧化铝微球12g/L、硼酸35g/L、氯化铵55g/L、柠檬酸100g/L、十八烷基磺酸钠1g/L；
所述的空心多孔氧化铝微球的制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将单体混合物10份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、引发剂偶氮二异丁腈0.1份加入至无水乙醇100份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，聚合反应温度是75℃，反应时间10h，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；所述的单体混合物是由苯乙烯和甲基丙烯酸按照重量比4：1混合而成；
步骤2，配制含有4wt%异丙醇铝、3wt%聚合物微球、甲基纤维素8wt%、乙醇40wt%的水溶液，调节pH至3进行水解反应，水解反应的温度是75℃，水解反应时间是1h，再降温至30℃进行陈化处理20h，将产物离心分离、洗涤、干燥，1100℃焙烧2h，得到氧化铝微球；
步骤3，配制含有2wt%硅烷偶联剂KH550和4wt%氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的乙醇溶液，在75℃条件下反应12h，再在反应液中加入反应液重量3%的氧化铝微球在50℃条件下进行接枝反应6h，将反应产物滤出、洗涤、真空干燥后，得到空心多孔氧化铝微球。
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理；电镀过程电镀条件：脉冲频率5Hz，脉冲占空比45%，电流密度6A/dm2，电镀温度20℃，电镀时间40min。
实施例3
S1：预处理：对金属工件表面依次进行打磨、化学除油、电化学活化和去离子水冲洗进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，硫酸铬60g/L、硫酸镍45g/L、硫酸钴22g/L、空心多孔氧化铝微球14g/L、硼酸40g/L、氯化铵58g/L、柠檬酸110g/L、十八烷基磺酸钠2g/L；
所述的空心多孔氧化铝微球的制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将单体混合物12份、聚乙烯吡咯烷酮0.3份、引发剂偶氮二异丁腈0.3份加入至无水乙醇110份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，聚合反应温度是77℃，反应时间12，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；所述的单体混合物是由苯乙烯和甲基丙烯酸按照重量比5：1混合而成；
步骤2，配制含有5wt%异丙醇铝、4wt%聚合物微球、甲基纤维素12wt%、乙醇42wt%的水溶液，调节pH至4进行水解反应，水解反应的温度是78℃，水解反应时间是1.2h，再降温至32℃进行陈化处理30h，将产物离心分离、洗涤、干燥，1150℃焙烧3h，得到氧化铝微球；
步骤3，配制含有3wt%硅烷偶联剂KH550和5wt%氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的乙醇溶液，在80℃条件下反应13h，再在反应液中加入反应液重量4%的氧化铝微球在55℃条件下进行接枝反应7h，将反应产物滤出、洗涤、真空干燥后，得到空心多孔氧化铝微球。
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理；电镀过程电镀条件：脉冲频率5Hz，脉冲占空比50%，电流密度12A/dm2，电镀温度30℃，电镀时间60min。
对照例1
与实施例3的区别是：采用常规的市售氧化铝粉体作为电镀液的增强材料，氧化铝粉体的平均粒径范围是5μm。
S1：预处理：对金属工件表面依次进行打磨、化学除油、电化学活化和去离子水冲洗进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，硫酸铬60g/L、硫酸镍45g/L、硫酸钴22g/L、氧化铝粉体14g/L、硼酸40g/L、氯化铵58g/L、柠檬酸110g/L、十八烷基磺酸钠2g/L；
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理；电镀过程电镀条件：脉冲频率5Hz，脉冲占空比50%，电流密度12A/dm2，电镀温度30℃，电镀时间60min。
对照例2
与实施例3的区别是：在空心多孔氧化铝微球的制备中未采用离子液体对表面进行电荷化处理。
S1：预处理：对金属工件表面依次进行打磨、化学除油、电化学活化和去离子水冲洗进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，硫酸铬60g/L、硫酸镍45g/L、硫酸钴22g/L、空心多孔氧化铝微球14g/L、硼酸40g/L、氯化铵58g/L、柠檬酸110g/L、十八烷基磺酸钠2g/L；
所述的空心多孔氧化铝微球的制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将单体混合物12份、聚乙烯吡咯烷酮0.3份、引发剂偶氮二异丁腈0.3份加入至无水乙醇110份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，聚合反应温度是77℃，反应时间12，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；所述的单体混合物是由苯乙烯和甲基丙烯酸按照重量比5：1混合而成；
步骤2，配制含有5wt%异丙醇铝、4wt%聚合物微球、甲基纤维素12wt%、乙醇42wt%的水溶液，调节pH至4进行水解反应，水解反应的温度是78℃，水解反应时间是1.2h，再降温至32℃进行陈化处理30h，将产物离心分离、洗涤、干燥，1150℃焙烧3h，得到空心多孔氧化铝微球；
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理；电镀过程电镀条件：脉冲频率5Hz，脉冲占空比50%，电流密度12A/dm2，电镀温度30℃，电镀时间60min。
对照例3
与实施例3的区别是：在制备微球的聚合物模板中未采用阴离子单体进行聚合。
S1：预处理：对金属工件表面依次进行打磨、化学除油、电化学活化和去离子水冲洗进行预处理；
S2：配制电镀液：按照如下的浓度配制电镀液，硫酸铬60g/L、硫酸镍45g/L、硫酸钴22g/L、空心多孔氧化铝微球14g/L、硼酸40g/L、氯化铵58g/L、柠檬酸110g/L、十八烷基磺酸钠2g/L；
所述的空心多孔氧化铝微球的制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将苯乙烯12份、聚乙烯吡咯烷酮0.3份、引发剂偶氮二异丁腈0.3份加入至无水乙醇110份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，聚合反应温度是77℃，反应时间12，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；
步骤2，配制含有5wt%异丙醇铝、4wt%聚合物微球、甲基纤维素12wt%、乙醇42wt%的水溶液，调节pH至4进行水解反应，水解反应的温度是78℃，水解反应时间是1.2h，再降温至32℃进行陈化处理30h，将产物离心分离、洗涤、干燥，1150℃焙烧3h，得到氧化铝微球；
步骤3，配制含有3wt%硅烷偶联剂KH550和5wt%氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的乙醇溶液，在80℃条件下反应13h，再在反应液中加入反应液重量4%的氧化铝微球在55℃条件下进行接枝反应7h，将反应产物滤出、洗涤、真空干燥后，得到空心多孔氧化铝微球。
S3：电镀：将金属工件作为阴极，石墨作为阳极，进行电镀处理；电镀过程电镀条件：脉冲频率5Hz，脉冲占空比50%，电流密度12A/dm2，电镀温度30℃，电镀时间60min。
图1是实施例3的步骤2中制备得到的空心多孔氧化铝微球的SEM照片，可以看出得到的氧化铝微球具有中空多孔结构。
图2是实施例3中的镀层的XRD图谱。从镀层的XRD图中可以看出，除了有Cr、Ni、Co的特征峰以外，在25.1°、35.3°、57.4°的位置还出现了氧化铝的特征峰，说明氧化铝微球已经嵌入于镀层表面。
图3是实施例3的镀层的SEM图谱，从图中可以看出，镀层表面颗粒与金属层的融合均匀。图4是对照例1中的镀层的SEM图，从中可以看出，采用常规的氧化铝粉体得到的镀层存在着表面不均匀的问题。
耐腐蚀性表征：
采用CHI 660E型电化学工作站在2wt.%NaCl溶液中测量镀层以及交流阻抗曲线评价镀层的耐蚀性，液温为室温，工作电极为待测镀层，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极。镀层交流阻抗曲线如图5所示，从图中可以看出，实施例3中制备得到的镀层的曲线半径最大，表现最较好的耐腐蚀性。而对照例2和对照例3中的多孔微球的制备方法中，未对氧化铝微球和聚合物模板进行修饰处理，导致氧化铝微球在镀层中的分散性以及融合性不好，使耐腐蚀性较差。
耐磨性表征：
采用HXD-1000TM型维氏显微硬度计测量镀层的显微硬度(载荷为120g，加载时间为12s)。
采用砂质橡皮(橡皮型号：LER902K)，施加不同的载荷法码，以60次/分钟的速度，以20mm左右的行程，在样本表面来回磨擦1000次个循环。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从上表中可以可以看出，本发明镀层具有较高的显微硬度，而采用常规的颗粒状的氧化铝粉体时，其不能形成较为均匀、整体性的镀层，导致了硬度和耐磨性都不好；并且采用对氧化铝表面进行离子液体修饰后的多孔微球，在电镀过程中受到电场作用能够更好地沉积并与金属复合，提高了镀层的耐磨性；而采用阴离子单体修饰的聚合物模板，得到的微球表面的氧化铝负载量更大，具有更好的硬度和耐磨性。

Claims (9)

1.一种电镀液，其特征在于，所述的电镀液中包括如下成分：
铬盐50～75g/L、镍盐40～50g/L、钴盐20～25g/L、空心多孔氧化铝微球12～15g/L、硼酸35～55g/L、氯化铵55～60g/L、络合剂100～120g/L、分散剂1～3g/L。
2.根据权利要求1所述的电镀液，其特征在于，所述的络合剂优选自是酒石酸、柠檬酸、苹果酸或者焦磷酸盐中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的电镀液，其特征在于，所述的铬盐优选自硝酸铬、氯化铬或者硫酸铬中的一种或几种的混合；所述的镍盐选自硫酸镍、氯化镍、醋酸镍或硝酸镍中的一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的电镀液，其特征在于，所述的钴盐选自硫酸钴、氯化钴、醋酸钴或硝酸钴中的一种或几种的混合。
5.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，所述的分散剂优选自烷基磺酸盐。
6.权利要求1所述的电镀液在用于制备Cr-Ni-Co镀层中的应用。
7.一种空心多孔氧化铝微球，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
步骤1，按照重量份，将单体混合物10～15份、聚乙烯吡咯烷酮0.2～0.4份、引发剂0.1～0.3份加入至无水乙醇100～120份中，在超声的辅助下混合均匀，然后在氮气气氛中进行聚合反应，反应完成后，将产物离心分离、洗涤、干燥后，得到聚合物微球；所述的单体混合物是由苯乙烯和阴离子单体按照重量比4～6：1混合而成；
步骤2，配制含有4～8wt%铝盐前驱体、3～5wt%聚合物微球、致孔剂8～14wt%、乙醇40～45wt%的水溶液，调节pH至3～5进行水解反应，再降温后进行陈化处理，将产物离心分离、洗涤、干燥、焙烧后，得到氧化铝微球；
步骤3，配制含有2～4wt%硅烷偶联剂和4～8wt%咪唑离子液体的乙醇溶液，在75～85℃条件下反应12～15h，再在反应液中加入反应液重量3～5%的氧化铝微球在50～60℃条件下进行接枝反应6～8h，将反应产物滤出、洗涤、真空干燥后，得到空心多孔氧化铝微球。
8.根据权利要求7所述的空心多孔氧化铝微球，其特征在于，所述的步骤1中，聚合反应温度是75～80℃，反应时间10～15h；所述的引发剂是偶氮二异丁腈；所述的阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种的混合；所述的步骤2中，所述的致孔剂是甲基纤维素或者水溶性淀粉中的一种或两种的混合；所述的铝盐前驱体是异丙醇铝或者硝酸铝中的一种或两种的混合；水解反应的温度是75～80℃，水解反应时间是1～1.5h；陈化处理的温度是30～35℃，陈化处理的时间是20～50h；焙烧的温度是1100～1200℃，焙烧时间是2～4h；所述的步骤3中，硅烷偶联剂选自KH550或者KH570，咪唑离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑。
9.权利要求7所述的空心多孔氧化铝微球在用于制备电镀液中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111041541B (zh) * 2019-12-30 2021-02-26 临沂鑫海新型材料有限公司 一种高性能的镍基耐磨合金
CN113061945A (zh) * 2021-03-16 2021-07-02 西南石油大学 一种脉冲电沉积Ni-B/B4C纳米复合镀层的制备方法
CN115732154A (zh) * 2022-11-25 2023-03-03 东莞金坤新材料股份有限公司 一种抗磨损钕铁硼磁铁
CN116121573B (zh) * 2023-03-14 2024-01-02 创拓精工(江苏)有限公司 一种表面带有复合涂层的螺母及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479293A (zh) * 2014-12-05 2015-04-01 仲恺农业工程学院 一种介孔硅填充的低介电环氧树脂复合材料及其制备方法
CN105350041B (zh) * 2015-12-08 2017-11-10 湖南科技大学 电沉积Ni‑Co‑Al‑Cr高温复合镀层及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114478044A (zh) * 2021-12-26 2022-05-13 南通威斯派尔半导体技术有限公司 一种改善覆铜陶瓷基板母板翘曲的方法

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