CN115652383A - 一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法 - Google Patents
一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115652383A CN115652383A CN202211252402.1A CN202211252402A CN115652383A CN 115652383 A CN115652383 A CN 115652383A CN 202211252402 A CN202211252402 A CN 202211252402A CN 115652383 A CN115652383 A CN 115652383A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plating
- silver
- workpiece
- treatment
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 258
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 123
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 123
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 103
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 14
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 122
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 60
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 54
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 50
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 29
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 94
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 6
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 6
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQVVSSAWECGTRN-UHFFFAOYSA-L copper;dithiocyanate Chemical compound [Cu+2].[S-]C#N.[S-]C#N BQVVSSAWECGTRN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 3
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000579646 Penaeus vannamei Penaeidin-1 Proteins 0.000 description 2
- 101000579647 Penaeus vannamei Penaeidin-2a Proteins 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyldodecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(C)C YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
本发明属于电力设备修复技术领域，具体涉及一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法。本发明采用的电刷镀在操作过程中，阴极与阳极有相对运动，故允许使用较高的电流密度，比槽镀使用的电流密度大几倍到几十倍，从而获得比电镀高的多的镀层沉积速度，使得镀层的颗粒更加细。通过电刷镀的方法，对工件表面进行电净处理，除去工件表面的油污，再对工件表面进行活化处理除去表面的氧化层薄膜，然后进行镀纯银作为过渡层，覆盖工件表面缺陷，最后进行镀银石墨烯复合层，石墨烯可以起到细化晶粒的作用，使得镀层沿着基体生长结合更加紧密，提高镀层与工件间的结合力。
Description
技术领域
本发明属于电力设备修复技术领域，具体涉及一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法。
背景技术
目前，特高压隔离开关应用的纯银、镀硬银及石墨镀银触头产品，在电寿命方面存在较大问题。一般满容量开断5～6次后就需对触头进行维护检修，其镀层的耐蚀、导热、导电、耐磨与强度性能之间难以完全兼顾，在开关、闭合的过程中，往往发生很严重的触头电弧侵蚀，以及触头与触指因摩擦导致机械磨损继而发生电化学腐蚀，从而导致镀层破损。而现有的镀层修复技术，如钳工修复方法、机械修复法、焊修法、喷涂法和粘修法等，修补的镀层与工件基体间的结合力较弱，从而导致修补的镀层容易脱落，无法满足实际工程的应用需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法，本发明提供的方法修复后的镀层与工件表面之间具有良好的结合力。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法，包括以下步骤：
依次以电净液、活化液、纯银镀液和银石墨烯复合镀液为电镀液，采用电刷镀对工件表面依次进行电净处理、活化处理、镀银处理和镀银石墨烯复合处理；
所述纯银镀液的组分包括硝酸银和碘化钾；
所述银石墨烯复合镀液的组分包括硝酸银、碘化钾、碳酸钾、石墨烯和分散剂。
优选的，所述纯银镀液中硝酸银的浓度为30g/L；所述纯银镀液中碘化钾的浓度为400g/L。
优选的，所述银石墨烯复合镀液包括以下浓度的组分：硝酸银30g/L，碘化钾400g/L，碳酸钾30g/L，石墨烯0.5～5g/L，分散剂0～0.6g/L。
优选的，所述电净处理时，电刷镀的参数：工作电压为9～11V，刷镀笔与工件的相对速度为8～25m/min，电流密度为0.4～4A/dm2，时间为10～20s。
优选的，所述活化处理时，电刷镀的参数：工作电压为9～11V，刷镀笔与工件的相对速度为8～25m/min，时间为10～20s。
优选的，所述镀银处理时，电刷镀的参数：工作电压为1.5～2.5V，刷镀笔与工件的相对速度为4～12m/min，电流密度为0～2A/dm2，时间为180～200s。
优选的，所述镀银石墨烯复合处理时，电刷镀的参数：工作电压为 0.5～2.5V，刷镀笔与工件的相对速度为4～12m/min，电流密度为0～2A/dm2，时间为180～200s。
优选的，所述工件包括铝、铝合金、铜或铜合金。
优选的，当所述工件为铝或铝合金时，所述活化液包括铝活化液、铜镀液和铜活化液，所述活化处理为采用电刷镀对所述电净处理后的工件表面依次在所述铝活化液中进行铝活化处理、在所述铜镀液中进行镀铜处理和在所述铜活化液中进行铜活化处理。
优选的，当所述工件为铜或铜合金时，所述活化液为铜活化液。
本发明提供了一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法，包括以下步骤：依次以电净液、活化液、纯银镀液和银石墨烯复合镀液为电镀液，采用电刷镀对工件表面依次进行电净处理、活化处理、镀银处理和镀银石墨烯复合处理；所述纯银镀液包括硝酸银和碘化钾；所述银石墨烯复合镀液包括硝酸银、碘化钾、碳酸钾、石墨烯和分散剂。本发明在电刷镀的过程中，阴极与阳极有相对运动，故允许使用较高的电流密度，比槽镀使用的电流密度大几倍到几十倍，从而获得比电镀高的多的镀层沉积速度，使得镀层的颗粒更加细。通过电刷镀的方法，对工件表面进行电净处理，除去工件表面的油污，再对工件表面进行活化处理除去表面的氧化层薄膜，然后进行镀纯银作为过渡层，覆盖工件表面缺陷，最后进行镀银石墨烯复合层，石墨烯可以起到细化晶粒的作用，使得镀层沿着基体生长结合更加紧密，提高镀层与工件间的结合力。
附图说明
图1为当工件为铜及铜合金时，本发明提供的电力设备导电复合镀层现场修复的方法流程图；
图2为当工件为铝及铝合金时，本发明提供的电力设备导电复合镀层现场修复的方法流程图；
图3为实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的试样外观图；
图4为实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层在 3.5％ NaCl溶液中的Tafal曲线图；
图5为实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的耐磨性能图；
图6为实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的接触电阻测试图。
具体实施方式
本发明提供了一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法，包括以下步骤：
依次以电净液、活化液、纯银镀液和银石墨烯复合镀液为电镀液，采用电刷镀对工件表面依次进行电净处理、活化处理、镀银处理和镀银石墨烯复合处理；
所述纯银镀液的组分包括硝酸银和碘化钾；
所述银石墨烯复合镀液的组分包括硝酸银、碘化钾、碳酸钾、石墨烯和分散剂。
如无特殊说明，本发明对所用原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
本发明提供的修复方法适用于导电工件；在本发明的实施例中，所述工件的材质优选包括铝、铝合金、铜或铜合金，更优选为铜或铜合金。
本发明以电净液为电镀液，采用电刷镀对工件表面进行电净处理。
在本发明中，所述电净液的组分优选包括氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠；所述电净液优选由深圳市沈工新科科技有限公司生产。本发明通过电净处理去除工件表面的油墨，使金属工件露出光洁表面。
本发明优选在进行电净处理前，对工件进行预处理；所述预处理的过程包括对工件表面依次进行打磨和清洗；所述打磨所用设备优选为打磨机；所述打磨所用的砂纸优选包括依次使用的400#砂纸和1000#砂纸；所述砂纸的尺寸优选为140×115mm；所述打磨的转速优选为8000～12000r/min，更优选为9000～10000r/min；本发明对所述打磨的程度没有具体限定，根据实际情况，打磨至工件表面平整且纹路一致即可。所述清洗的过程优选为用水冲洗。
本发明优选在进行电刷镀前，对电刷镀所用刷镀笔进行清洗；所述刷镀笔的清洗过程优选为用清水冲洗刷镀笔后，用棉套进行包裹；所述棉套优选为脱脂棉套或涤纶棉套，更优选为脱脂棉套。
在进行电刷镀前，本发明优选将所需电镀液导入宽口瓶中，便于刷镀笔蘸取，避免使用过程中使电镀液污染。
在本发明中，所述电净处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为9～11V，更优选为9～10V；刷镀笔与工件的相对速度优选为8～25m/min，更优选为 9～23m/min，电流密度优选为0.4～4A/dm2，更优选为1～4A/dm2，时间优选为 10～20s，更优选为10～15s。
在所述电净处理过程中，所述工件优选为阴极，所述电刷镀所用刷镀笔优选为阳极。
在进行电刷镀过程中，本发明优选将废液收集箱置于工件下方，便于电刷镀时产生的废液的回收。
在本发明中，所述电刷镀所用刷镀笔的材料优选为镀铂钛网或石墨，更优选为石墨；所述电刷镀所用刷镀笔的工作部分表面形状与所述工件待镀表面相匹配。
本发明在所述电刷镀过程中使用的刷镀液选用满足现场作业安全和环保要求的非氰化物电镀液，在阴凉、避光的环境下进行密封储存。
所述电净处理后，本发明优选对所述电净处理后的工件进行清洗；所述清洗的过程优选为用清水冲洗至水膜在工件表面均匀摊开。本发明通过用清洗冲洗去除工件表面残留的电净液。
所述电净处理后，本发明以活化液为电镀液，采用电刷镀对所述电净处理后的工件表面进行活化处理。
在本发明中，当所述工件为铝或铝合金时，所述活化液优选包括铝活化液、铜镀液和铜活化液，所述活化处理优选为采用电刷镀对所述电净处理后的工件表面依次在所述铝活化液中进行铝活化处理、在所述铜镀液中进行镀铜处理和在所述铜活化液中进行铜活化处理。
在本发明中，所述铝活化液的组分优选包括氧化锌；所述铜活化液的组分优选包括盐酸和氯化钠；所述铜镀液的组分优选包括硫氰化铜；所述活化液优选由深圳市沈工新科科技有限公司生产。
在本发明中，所述铝活化处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为 9～11V，更优选为9～10V，刷镀笔与工件的相对速度优选为8～25m/min，更优选为10～15m/min，电流密度优选为0.4～4A/dm2，更优选为1～4A/dm2，时间优选为10～20s，更优选为10～15s。
本发明通过铝活化处理在活化铝表面后同时生成一层氧化膜。铝是很活泼金属，在空气中极易生成一层氧化膜，影响镀层结合强度，铝活化后生成一层锌置换层阻止铝继续氧化。
在本发明中，所述镀铜处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为9～11V，更优选为9～10V，刷镀笔与工件的相对速度优选为8～25m/min，更优选为 10～15m/min，电流密度优选为0.4～4A/dm2，更优选为1～4A/dm2，时间优选为20～30s，更优选为20～25s。
本发明通过镀铜处理，使铜与锌层结合的效果强于银直接与锌层结合。
在本发明中，所述铜活化处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为 9～11V，更优选为9～10V，刷镀笔与工件的相对速度优选为8～25m/min，更优选为10～15m/min，电流密度优选为0.8～2.4A/dm2，更优选为1～2.4A/dm2，时间优选为10～20s，更优选为10～15s。
本发明通过铜活化处理去除铜表面的氧化膜。
在所述铝活化处理和铜活化处理过程中，所述工件优选为阳极，所述电刷镀所用刷镀笔优选为阴极。
在所述镀铜处理过程中，所述工件优选为阴极，所述电刷镀所用刷镀笔优选为阳极。
在本发明中，当所述工件为铜或铜合金时，所述铜活化处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为9～11V，更优选为9～10V，刷镀笔与工件的相对速度优选为8～25m/min，更优选为10～15m/min，电流密度优选为0.8～2.4A/dm2，更优选为1～2.4A/dm2，时间优选为10～20s，更优选为10～15s。
本发明通过对工件表面活化处理，去除待镀工件表面的氧化膜，活化液为酸性溶液可与工件表面的氧化膜发生反应，使工件表面露出金属光泽，为镀层与基体结合创造条件。
所述活化处理后，本发明优选对所述活化处理后的工件进行清洗；所述清洗的过程优选为用清水进行冲洗。本发明通过用清洗冲洗去除工件表面残留的废液。
所述活化处理后，本发明以纯银镀液为电镀液，采用电刷镀对活化处理后的工件表面进行镀银处理，得到银镀层。
在本发明中，所述银镀层的厚度优选为5～30μm，更优选为10～20μm。
在所述镀银处理过程中，所述工件优选为阴极，所述电刷镀所用刷镀笔优选为阳极。
所述活化处理后，本发明优选在30s内对所述活化处理后的工件进行镀银处理。
在本发明中，所述纯银镀液包括硝酸银和碘化钾；所述纯银镀液中硝酸银的浓度优选为30g/L；所述纯银镀液中碘化钾的浓度优选为400g/L。
在本发明中，所述镀银处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为 1.5～2.5V，更优选为2～2.5V，刷镀笔与工件的相对速度优选为4～12m/min，更优选为8～12m/min，电流密度优选为0～2A/dm2，更优选为0.5～2A/dm2，时间优选为180～200s，更优选为180～190s。
在本发明中，所述镀银处理的过程优选为：用刷镀笔在所述纯银镀液中浸透，将浸透后的刷镀笔在所述活化处理后的工件表面进行无电擦拭，使银石墨烯复合镀液润湿工件表面，然后再通电，进行电刷镀。
在进行镀银处理前，本发明优选将纯银镀液进行超声处理；所述超声的功率优选为35W；所述超声处理的时间优选为10～30min，更优选为 20～25min。超声处理能够使纯银镀液分散均匀，有利于使银在后续刷镀中均匀覆盖在工件表面。
所述镀银处理后，本发明优选将所述镀银处理后的工件进行清洗；所述清洗的过程优选为用清水冲洗。
本发明通过镀银处理在工件表面形成银镀层，其作为过渡层，可覆盖基体表面缺陷。
所述镀银处理后，本发明以银石墨烯复合镀液为电镀液，采用电刷镀对所述镀银处理后的工件表面进行镀银石墨烯复合处理，得到银石墨烯复合镀层。
在所述镀银石墨烯复合处理过程中，所述工件优选为阴极，所述电刷镀所用刷镀笔优选为阳极。
在本发明中，所述银石墨烯复合镀层的厚度优选为5～30μm，更优选为 10～15μm。
在本发明中，所述银石墨烯复合镀液包括硝酸银、碘化钾、碳酸钾、石墨烯和分散剂；所述银石墨烯复合镀液中硝酸银的浓度优选为30g/L；所述银石墨烯复合镀液中碘化钾的浓度优选为400g/L；所述银石墨烯复合镀液中碳酸钾的浓度优选为30g/L；所述银石墨烯复合镀液中石墨烯的浓度优选为 0.5～5g/L，更优选为1～2g/L；所述银石墨烯复合镀液中分散剂的浓度优选为 0～0.6g/L，更优选为0.3～0.6g/L；所述分散剂优选包括十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十二烷基二甲基氧化铵中的一种或几种，更优选为十二烷基磺酸钠。当分散剂为上述几种时，本发明对不同种类分散剂的配比没有特殊限定，任意配比即可。
在本发明中，所述镀银石墨烯复合处理时，电刷镀的参数：工作电压优选为0.5～2.5V，更优选为1～2.5V，刷镀笔与工件的相对速度优选为 4～12m/min，更优选为8～12m/min，电流密度优选为0～2A/dm2，更优选为 0.5～2A/dm2，时间优选为180～200s，更优选为180～190s。
在进行镀银石墨烯复合处理前，本发明优选将银石墨烯复合镀液进行超声处理；所述超声的功率优选为35W；所述超声处理的时间优选为10～30min，更优选为20～25min。超声处理能使银石墨烯复合镀液中石墨烯均匀地悬浮在镀液中，有利于石墨烯在后续刷镀中均匀弥散地沉积在复合镀层中。
在本发明中，所述镀银石墨烯复合处理的过程优选为用刷镀笔在所述银石墨烯复合镀液中浸透，将浸透后的刷镀笔在所述镀银处理后的工件表面进行无电擦拭，使所述银石墨烯复合镀液润湿工件表面，然后再通电，进行电刷镀。
本发明通过镀银石墨烯复合处理在银镀层上形成银石墨烯复合镀层，石墨烯可以起到细化晶粒的作用，使得镀层沿着基体生长结合更加紧密，提高镀层的结合力。
本发明采用的电刷镀可以达到很高的阴极电流密度，从而获得比电镀高的多的镀层沉积速度，使得镀层的颗粒更加细。
所述镀银石墨烯复合处理后，本发明优选对所述镀银石墨烯复合处理后的工件依次进行清洗和干燥，得到银石墨烯复合镀层；所述清洗的过程优选为用清水冲洗；本发明对所述干燥的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的干燥过程即可。
所述镀银石墨烯复合处理后，本发明优选对所述电刷镀所用镀笔和棉套进行清洗，以便下次刷镀时再使用；本发明优选对宽口瓶中剩余的电净液、活化液、纯银镀液和银石墨烯复合镀液密封处理，可下次再使用；本发明优选对废弃的电净液、活化液、纯银镀液和银石墨烯复合镀液进行收集，并进行无害化处理。
本发明中各处理参数如表1所示。
表1各处理参数
在本发明中，所述铜镀层和银镀层可根据如下公式进行估算，通过安培小时计控制镀层厚度。
δ＝C/QSK′
δ――镀层厚度，单位为微米(μm)；
Q――电刷镀时需要的电量，单位为安培小时(A·h)；
C－－溶液的耗电系数，单位为安培小时每平方分米微米 [A·h/(dm2·μm)]；
S――工件上需要电刷镀的面积，单位为平方分米(dm2)；
K’——耗损因数，取1.1～1.2。
不同电力设备的不同部位对银镀层的厚度如表2所示。
表2不同电力设备不同部位的银镀层厚度
当工件为铜及铜合金时，本发明提供的电力设备导电复合镀层现场修复的方法流程如图1所示。由图1所示，本发明依次用400#、1000#砂纸打磨工件表面后用清水冲洗，进行电净处理，用清水冲洗，进行活化处理，用清水冲洗，进行镀银处理，用清水冲洗，进行镀银石墨烯复合处理，用清水冲洗，干燥。
当工件为铝及铝合金时，本发明提供的电力设备导电复合镀层现场修复的方法流程如图2所示。由图2所示，本发明对工件表面进行电净处理，用清水冲洗，进行铝活化处理，用清水冲洗，进行镀铜处理，用清水冲洗，进行铜活化处理，用清水冲洗，进行镀银处理，用清水冲洗，进行镀银石墨烯复合处理，用清水冲洗，干燥。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
用锂电打磨机依次采用400#、1000#砂纸(140×115mm)以10000r/min 的转速将铜合金工件表面打磨平整且纹路一致，打磨完成后用清水冲洗；
用刷镀笔1蘸取电净液(含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠，由深圳市沈工新科科技有限公司生产)对打磨后的工件表面进行电净处理，电净处理的工作电压为9V，刷镀笔与工件相对速度为15m/min，电流密度为 2A/dm2，时间为15s，电净处理完成后，用清水冲洗；
用刷镀笔2蘸取铜活化液(含硫氰化铜，由深圳市沈工新科科技有限公司生产)对电净处理后的工件表面进行铜活化处理，活化处理工作电压为 9V，刷镀笔与工件相对速度为15m/min，电流密度为1.5A/dm2，时间为15s，活化处理完成后用清水冲洗；
活化完成后30s内，用刷镀笔3在纯银镀液(含硝酸银30g/L、碘化钾 400g/L)中浸透，浸透后在活化处理后的工件表面进行无电擦拭，使其润湿工件表面，镀银处理的工作电压为2V，刷镀笔与工件相对速度为10m/min，电流密度为2A/dm2，时间为180s，镀银处理完成后用清水冲洗(银镀层的厚度为10μm)；
用刷镀笔4在银石墨烯复合镀液(含硝酸银30g/L、碘化钾400g/L、碳酸钾30g/L、石墨烯0.5g/L、分散剂(十二烷基硫酸钠0.5g/L)中浸透，浸透后在工件表面进行无电擦拭，使其润湿工件表面，镀银石墨烯复合处理的工作电压为2V，刷镀笔与工件相对速度10m/min，电流密度为2A/dm2，时间为180s，镀银石墨烯复合处理完成后用清水冲洗，干燥，得到银石墨烯复合镀层(厚度为15μm)。
实施例2
与实施例1的区别在于，银石墨烯复合镀液中石墨烯的浓度为1.0g/L，其余内容与实施例1一致。
实施例3
与实施例1的区别在于，银石墨烯复合镀液中石墨烯的浓度为1.5g/L，其余内容与实施例1一致。
实施例4
与实施例1的区别在于，银石墨烯复合镀液中石墨烯的浓度为2g/L，其余内容与实施例1一致。
实施例5
与实施例1的区别在于，银石墨烯复合镀液中石墨烯的浓度为5g/L，其余内容与实施例1一致。
实施例6
用锂电打磨机依次采用400#、1000#砂纸(140×115mm)以10000r/min 的转速将铝合金工件表面打磨平整且纹路一致，打磨完成后用清水冲洗；
用刷镀笔1蘸取电净液(含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠，由深圳市沈工新科科技有限公司生产)对打磨后的工件表面进行电净处理，电净处理的工作电压为9V，刷镀笔与工件相对速度为15m/min，电流密度为2A/dm2，时间为15s，电净处理完成后，用清水冲洗；
用刷镀笔2蘸取铝活化液(含氧化锌，由武汉材料保护研究所有限公司生产)对电净处理后的工件表面进行铝活化处理，活化处理工作电压为9V，刷镀笔与工件相对速度为15m/min，电流密度为2A/dm2，时间为15s，活化处理完成后用清水冲洗；
用刷镀笔3蘸取铜镀液(含盐酸和氯化钠，由武汉材料保护研究所有限公司生产)对铝活化处理后的工件表面进行镀铜处理，活化处理工作电压为 9V，刷镀笔与工件相对速度为15m/min，电流密度为2A/dm2，时间为15s，镀铜处理完成后用清水冲洗；
用刷镀笔4蘸取铜活化液(含硫氰化铜，由深圳市沈工新科科技有限公司生产)对电净处理后的工件表面进行铜活化处理，活化处理工作电压为 9V，刷镀笔与工件相对速度为15m/min，电流密度为1.5A/dm2，时间为15s，活化处理完成后用清水冲洗；
活化完成后30s内，用刷镀笔5在纯银镀液(含硝酸银30g/L、碘化钾 400g/L)中浸透，浸透后在活化处理后的工件表面进行无电擦拭，使其润湿工件表面，镀银处理的工作电压为2V，刷镀笔与工件相对速度为10m/min，电流密度为2A/dm2，时间为180s，镀银处理完成后用清水冲洗(银镀层的厚度为10μm)；
用刷镀笔6在银石墨烯复合镀液(含硝酸银30g/L、碘化钾400g/L、碳酸钾30g/L、石墨烯0.5g/L、分散剂(十二烷基硫酸钠0.5g/L)中浸透，浸透后在工件表面进行无电擦拭，使其润湿工件表面，镀银石墨烯复合处理的工作电压为2V，刷镀笔与工件相对速度为10m/min，电流密度为2A/dm2，时间为180s，镀银石墨烯复合处理完成后用清水冲洗，干燥，得到银石墨烯复合镀层(厚度为15μm)。
对比例1
与实施例1的区别在于，银石墨烯复合镀液中石墨烯的浓度为0g/L，其余内容与实施例1一致。
性能测试
测试例1
用划格法观察实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的试样外观，结果如图3所示，其中a为纯银镀层，b为石墨烯浓度为0.5g/L 时得到的银石墨烯复合镀层；c石墨烯浓度为1g/L时得到的银石墨烯复合镀层；d为石墨烯浓度为1.5g/L时得到的银石墨烯复合镀层；e为石墨烯浓度为2g/L时得到的银石墨烯复合镀层；f为石墨烯浓度为5g/L时得到的银石墨烯复合镀层。
由图3可知，本发明得到的银石墨烯复合镀层均未发生脱落，达到国标 GB/T5270-1985要求，表明采用电刷镀制备的无氰纯银镀层和银石墨烯复合镀层拥有优异的结合力。
测试例2
将实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层置于3.5％NaCl溶液中，进行耐蚀性能测试，测试结果如图4和表3所示。
表3实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的自腐蚀电位与自腐蚀电流密度
从图4和表3中可以看出，本发明提供的复合镀层电流密度均小于纯银镀层，即在3.5％ NaCl溶液中银石墨烯复合镀层的腐蚀速率均小于纯银镀层，具有较好的耐蚀性能。
测试例3
对实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的试样进行耐磨性能测试，其中摩擦系数采用WTE-2E磨损试验机进行测试，对磨球为GCr 15钢球，直径为4mm，实验所使用的载荷为260g，磨损转速为 300r/min，磨痕直径为6mm，磨损时长1h。耐磨性能测试结果如图5所示。
由图5可知，纯银镀层和银石墨烯复合镀层都有磨合和稳定两个阶段，纯银镀层的平均摩擦因数为0.577，远远大于本发明提供的复合镀层。本发明得到的复合镀层摩擦系数小、磨损率低，具有优异的耐磨性能。
测试例4
对实施例1～5得到的银石墨烯复合镀层和对比例1得到的镀层的试样进行接触电阻测试，其测试采用DMR-4接触电阻测试仪测试，测试精度为 0.01μΩ。接触电阻测试结果如图6所示。
从图6中可以看出，本发明得到的复合镀层和对比例1得到的镀层接触电阻变化不大，接触电阻低，具有良好的导电性能。
本发明中加入石墨稀优化改善了镀层的综合性能，对于高压隔离开关在户外服役具有指导性意义。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法，其特征在于，包括以下步骤：
依次以电净液、活化液、纯银镀液和银石墨烯复合镀液为电镀液，采用电刷镀对工件表面依次进行电净处理、活化处理、镀银处理和镀银石墨烯复合处理；
所述纯银镀液的组分包括硝酸银和碘化钾；
所述银石墨烯复合镀液的组分包括硝酸银、碘化钾、碳酸钾、石墨烯和分散剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纯银镀液中硝酸银的浓度为30g/L；所述纯银镀液中碘化钾的浓度为400g/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述银石墨烯复合镀液包括以下浓度的组分：硝酸银30g/L，碘化钾400g/L，碳酸钾30g/L，石墨烯0.5～5g/L，分散剂0～0.6g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电净处理时，电刷镀的参数：工作电压为9～11V，刷镀笔与工件的相对速度为8～25m/min，电流密度为0.4～4A/dm2，时间为10～20s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活化处理时，电刷镀的参数：工作电压为9～11V，刷镀笔与工件的相对速度为8～25m/min，时间为10～20s。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述镀银处理时，电刷镀的参数：工作电压为1.5～2.5V，刷镀笔与工件的相对速度为4～12m/min，电流密度为0～2A/dm2，时间为180～200s。
7.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述镀银石墨烯复合处理时，电刷镀的参数：工作电压为0.5～2.5V，刷镀笔与工件的相对速度为4～12m/min，电流密度为0～2A/dm2，时间为180～200s。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件包括铝、铝合金、铜或铜合金。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，当所述工件为铝或铝合金时，所述活化液包括铝活化液、铜镀液和铜活化液，所述活化处理为采用电刷镀对所述电净处理后的工件表面依次在所述铝活化液中进行铝活化处理、在所述铜镀液中进行镀铜处理和在所述铜活化液中进行铜活化处理。
10.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，当所述工件为铜或铜合金时，所述活化液为铜活化液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211252402.1A CN115652383A (zh) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211252402.1A CN115652383A (zh) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115652383A true CN115652383A (zh) | 2023-01-31 |
Family
ID=84988229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211252402.1A Pending CN115652383A (zh) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115652383A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112226794A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-15 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电气设备接头接触面的修复方法 |
| JP2021072185A (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | Ａｇ−グラフェン複合めっき膜金属製端子とその製造方法 |
| CN114197017A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-18 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种复合镀层及其制备方法和应用 |
| CN114507887A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-17 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种复合镀层及其制备方法 |
-
2022
- 2022-10-13 CN CN202211252402.1A patent/CN115652383A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021072185A (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | Ａｇ−グラフェン複合めっき膜金属製端子とその製造方法 |
| CN112226794A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-15 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电气设备接头接触面的修复方法 |
| CN114197017A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-18 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种复合镀层及其制备方法和应用 |
| CN114507887A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-17 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种复合镀层及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐滨士等编: "《快速笔涂电镀》", 31 March 1983, 天津科学技术出版社, pages: 37 * |
| 王季梅编著: "《低压熔断器》", 31 December 1979, 机械工业出版社, pages: 184 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101514467B (zh) | 发电机轴磨损超差快速修复方法 | |
| CN104233420A (zh) | 一种铝或铝合金表面直接电镀高结合力镍层方法 | |
| CN110983415B (zh) | 一种镁锂合金表面复合氧化处理方法 | |
| CN113604851A (zh) | 一种镁合金表面无需低表面能物质修饰的超疏水涂层及其制备方法 | |
| CN109267130A (zh) | 金刚石切割线的电镀系统及电镀方法 | |
| CN101660188A (zh) | 在铝及其合金阳极氧化膜孔内和表面镶嵌纳米金属的方法 | |
| CN109440144A (zh) | 一种在铝合金上制备导电防腐铜涂层的方法 | |
| CN113089036A (zh) | 一种变频功率超声电沉积纳米金属陶瓷复合层制备方法 | |
| CN101619448A (zh) | 一种用于铝合金表面化学镀镍磷合金层的预处理溶液 | |
| CN201648540U (zh) | 一种薄壁铝制品电刷镀修复装置 | |
| CN111593384A (zh) | 一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法和装置 | |
| CN110714219A (zh) | 镁合金微弧氧化表面电镀镍的方法 | |
| US20090090634A1 (en) | Method of plating metal onto titanium | |
| US3393134A (en) | Method of chromium plating | |
| CN109537030A (zh) | 一种碳纳米颗粒溶液的制备方法及其在镍涂层中的应用 | |
| CN103938254A (zh) | 一种镁合金表面抗连接腐蚀微弧氧化层的制备方法 | |
| CN115652383A (zh) | 一种电力设备导电复合镀层现场修复的方法 | |
| CN104328476B (zh) | 一种电解液及用该电解液去除银器表面色斑的方法 | |
| CN102787335B (zh) | 一种钛合金前处理方法 | |
| US4948487A (en) | Electrolytic processing apparatus for metallic members | |
| CN112226794B (zh) | 一种电气设备接头接触面的修复方法 | |
| CN103993344A (zh) | 一种电镀金刚石磨轮的制作方法 | |
| CN106702448A (zh) | 一种镍材电镀金的前处理方法 | |
| CN107119291A (zh) | 一种镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺 | |
| CN113699580A (zh) | 一种电解抛光液、电解抛光方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |