CN115928162A - 一种用于架空输电线路杆塔合金电镀液及其电镀方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于架空输电线路杆塔合金电镀液及其电镀方法，该电镀液成分包括硫酸镍、硫酸锌、氯化镍、钼酸钠、硝酸铈、柠檬酸钠、十二烷基硫酸钠、吡啶丙氧基硫代甜菜碱和去离子水；电镀方法是：将待镀金属件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度0.5A/dm2～1A/dm2下电镀20分钟，然后在电流密度为2.5A/dm2～4A/dm2下电镀15分钟，获得合金电镀层。优点是：原料选择科学合理，具有优异的耐腐蚀性能，且镀层在钢结构架空输电线路杆塔的附着力好，适合在含有较高的酸性/碱性气体的化工厂环境架空输电线路杆塔使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于架空输电线路杆塔合金电镀液及其电镀方法。
背景技术
架空输电线路杆塔是支承架空输电线路导线和地线，并使导线与地线之间以及导线、地线与大地及杆塔之间的距离，符合电气绝缘安全和工频电磁场限制条件的要求。目前，架空输电线路杆塔大多数为金属钢件，在农村或城市生活区使用，无需做特殊处理，即可满足其服役年限要求。
但是，对于化工厂钢结构架空输电线路杆塔，放置在露天环境中，与环境酸性/碱性气体接触会加快对空气、水与钢结构架空输电线路的相互作用，加快腐蚀速度，随着腐蚀时间的延长，酸性/碱性气体、水等腐蚀因素渗透到裂缝中，架空输电线路杆塔的预应力会大大降低，影响其结构的稳定性，存在安全隐患；需要停电维修，经济损失严重。
CN 101186998 A公开了一种输电线路杆塔长效防腐合金镀层及其制备工艺，该合金镀层中具有以下质量含量的合金元素:锌:32～55％，铝:43～65％，镁:0.5～8％，镍:0.5～3％，钛:0.01～0.2％；该合金电镀层通过锌与铝形成金属间化合物提高耐腐蚀性能，并且通过加入镁、稀土镍、钛，提高镀层抗腐蚀能力，其防腐寿命为热镀锌的2倍以上。该方法虽然提高了钢结构架空输电线路杆塔的耐腐蚀性，但是，使用一段时间后，存在镀层的结合力不够，易脱落。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适合于在含有较高的酸性/碱性气体的化工厂环境的用于架空输电线路杆塔合金电镀液及其电镀方法，且镀层在钢结构架空输电线路杆塔的附着力好，延长钢结构架空输电线路杆塔的服役年限。
本发明的技术方案是：
一种用于架空输电线路杆塔合金电镀液，其组成如下：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、锌离子源和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
进一步的，锌离子源为硫酸锌。
进一步的，步骤(2)中，去离子水的温度为50℃。
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、锌离子源和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
进一步的，锌离子源为硫酸锌。
进一步的，步骤(2)中，去离子水的温度为50℃。
一种用于架空输电线路杆塔合金电镀液的电镀方法，其具体步骤如下：
将待镀金属件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度0.5A/dm2～1A/dm2下电镀20分钟，然后在电流密度为2.5A/dm2～4A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
进一步的，所述金属件为空输电线路杆塔件。
进一步的，在对空输电线路杆塔件进行电镀之前，先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗。
本发明的有益效果是：
以硫酸镍、硫酸锌、氯化镍和钼酸钠共同作为主盐，用于在阴极上沉积出锌镍钼三元合金电镀层，原料选择科学合理。Mo难以在水溶液中沉积，通过合理控制电镀电流密度，在较低的析氢电位Ni能够诱导共沉积Mo元素形成合金镀层，而Zn-Ni在合理的电流密度下共沉积形成单一的γ相；结合添加吡啶丙氧基硫代甜菜碱，在柠檬酸钠-十二烷基硫酸钠体系中，使得镀层在钢结构架空输电线路杆塔具有优异的附着力，获得的锌镍钼三元合金电镀层外观平整、光亮、无裂纹、孔隙率极低，从而使锌镍钼三元合金电镀层具有更优异的耐腐蚀性能，适合在含有较高的酸性/碱性气体的化工厂环境空输电线路杆塔件使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
实施例1
用于架空输电线路杆塔合金电镀液每升所述电镀液中包含如下组分：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、硫酸锌和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL温度为50℃去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
使用该锌镍钼三元合金电镀液对空输电线路杆塔件表面进行电镀，具体步骤如下：
(1)先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗；
(2)将待镀空输电线路杆塔件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度0.5A/dm2、下电镀20分钟，然后在电流密度为4A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
实施例2
用于架空输电线路杆塔合金电镀液每升所述电镀液中包含如下组分：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、硫酸锌和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL温度为50℃去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
使用该锌镍钼三元合金电镀液对空输电线路杆塔件表面进行电镀，具体步骤如下：
(1)先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗。
(2)将待镀空输电线路杆塔件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度1A/dm2、下电镀20分钟，然后在电流密度为2.5A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
实施例3
用于架空输电线路杆塔合金电镀液每升所述电镀液中包含如下组分：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、硫酸锌和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL温度为50℃的去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
使用该锌镍钼三元合金电镀液对空输电线路杆塔件表面进行电镀，具体步骤如下：
(1)先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗；
(2)将待镀空输电线路杆塔件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度0.8A/dm2、下电镀20分钟，然后在电流密度为3A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
实施例4
用于架空输电线路杆塔合金电镀液每升所述电镀液中包含如下组分：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、硫酸锌和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL温度为50℃去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
使用该锌镍钼三元合金电镀液对空输电线路杆塔件表面进行电镀，具体步骤如下：
(1)先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗；
(2)将待镀空输电线路杆塔件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度0.5A/dm2、下电镀20分钟，然后在电流密度为2.5A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
实施例5
用于架空输电线路杆塔合金电镀液每升所述电镀液中包含如下组分：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、硫酸锌和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL温度为50℃去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
使用该锌镍钼三元合金电镀液对空输电线路杆塔件表面进行电镀，具体步骤如下：
(1)先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗；
(2)将待镀空输电线路杆塔件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度1A/dm2、下电镀20分钟，然后在电流密度为4A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于架空输电线路杆塔合金电镀液，其特征是：
该电镀液组成如下：
该三元电镀液的具体制备步骤如下：
(1)将柠檬酸钠溶于800mL的去离子水中，然后依次加入硫酸镍、锌离子源和氯化镍，充分搅拌至完全溶解，制得溶液A；
(2)将十二烷基硫酸钠和吡啶丙氧基硫代甜菜碱溶于100mL去离子水中，充分搅拌至完全溶解，制得溶液B；
(3)将溶液B溶于溶液A中，加入钼酸钠，搅拌均匀，加入硝酸铈，在800r/min下充分搅拌15分钟，加去离子水定容至1L，得到锌镍钼三元合金电镀液。
2.根据权利要求1所述的用于架空输电线路杆塔合金电镀液，其特征是：锌离子源为硫酸锌。
3.根据权利要求1所述的用于架空输电线路杆塔合金电镀液，其特征是：步骤(2)中，去离子水的温度为50℃。
4.一种如权利要求1所述的用于架空输电线路杆塔合金电镀液的电镀方法，其特征是：
具体步骤如下：
将待镀金属件作为阴极，插入锌镍钼三元合金电镀液，整个电镀过程中，电镀液温度控制在30℃、电镀液的pH为5.1，电镀时，先在电流密度0.5A/dm2～1A/dm2下电镀20分钟，然后在电流密度为2.5A/dm2～4A/dm2下电镀15分钟，获得锌镍钼三元合金电镀层。
5.根据权利要求4所述的用于架空输电线路杆塔合金电镀液的电镀方法，其特征是：所述金属件为空输电线路杆塔件。
6.根据权利要求4所述的用于架空输电线路杆塔合金电镀液的电镀方法，其特征是：在对空输电线路杆塔件进行电镀之前，先对空输电线路杆塔件用碱液清洗除油后，用清水冲洗；然后用进行酸洗除锈，继续用水冲洗；最后经活化处理后，用去离子水清洗。
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2022
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