一种镍钨单壁碳纳米管复合镀液、镀膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍钨单壁碳纳米管复合镀液、镀膜及其制备方法，本发明专利技术在镀液中引入了具有良好机械性能并可有效分散的SWCNTs，并且在电镀过程中有效的将SWCNTs沉积分散于Ni-W基质中。通过脉冲电镀共沉积的方法成功的在碳钢基体上制备了Ni-W-SWCNTs复合镀膜。纳米管分散在Ni-W基质中，通过在共沉积过程中有效的改变晶体成核与生长的竞争关系，改善了镀膜结构，使沉积膜层变得更加均匀、致密，削弱了晶间腐蚀，延长了腐蚀介质的扩散路径，提高了自腐蚀电位，有效的抑制了局部腐蚀，提高了钝化膜的稳定性，从而提高了复合镀膜的耐蚀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电镀
，尤其涉及一种镍钨单壁碳纳米管复合镀液、镀膜及其 制备方法。
技术介绍
目前制备Ni-W镀膜的方法主要为传统的Ni-W镀膜电镀工艺，主要的镀液组成及 工艺参数如表1所示： 表 1 Ni-W镀膜制备流程为：砂纸打磨一超声波清洗一除油一超声波清洗一酸洗活化 -脉冲电镀一清洗一后处理一成品。 传统的电镀工艺在制备Ni-W镀膜时，电流效率低，析氢严重，电化学活性位点少， 从而导致沉积过程中所形成镀膜的残余内应力大、晶体晶粒粗大、晶界明显、镀膜表面露点 及微裂纹多等缺陷。这些缺陷在Ni-W镀膜实际应用中会首要诱导严重的局部腐蚀发生，影 响膜层的机械性能，从而降低Ni-W镀膜的使用寿命。 通过在镀液中引入能够有效分散的单壁碳纳米管，通过其与NiW络合物的吸附共 沉积，达到控制晶体结构从而改善镀膜表面形貌的目的。SWCNTs拥有较大的比表面积，沉积 过程中金属络合物能吸附于SWCNTs表面，为晶体的形成提供了更多的活性位点，促进了晶 核的形成。另一方面，SWCNTs又可以屏蔽较大晶体的继续生长，起到了减缓晶体生长的作 用。此外，拥有高强度的SWCNTs分散填充在镀膜中通过弥散强化作用，有效的减少了镀膜 的内应力改善了镀膜的机械性能。最终Ni-W-SWCNTs复合镀膜表现为晶粒细小、结构均匀 致密。复合镀膜的机械及耐蚀性均得到有效提高。
技术实现思路
本专利技术提供了。 本专利技术采用如下技术方案： 本专利技术的镍钨单壁碳纳米管复合镀液由以下成分组成： 优选：本专利技术的镀液是由以下成分组成： 利用本专利技术的复合镀液制备镍钨单壁碳纳米管复合镀膜的方法如下： 首先将钢片利用砂纸打磨，然后进行超声波清洗，除油，再次进行超声波清洗，然 后进行酸洗活化，再进行脉冲电镀，电镀完成进行清洗，后处理后得到成品；脉冲电镀过程 中的工艺参数为：电流密度为0. l-l〇A/dm2, pH值为6-9,时间为0. 5-3h，温度为50-80°C， 功率为500-1500HZ，占空比为0. 1-1. 0。 本专利技术与现有技术相比，具有以下显著特征和有益效果： 本专利技术在镀液中引入了具有良好机械性能并可有效分散的SWCNTs，并且在电镀过 程中有效的将SWCNTs沉积分散于Ni-W基质中。 利用本专利技术的复合镀液制备镍钨单壁碳纳米管复合镀膜的方法工艺简单，少量的 SWCNTs即可有效的改善提高Ni-W镀膜的各项性能。 通过脉冲电镀共沉积的方法成功的在碳钢基体上制备了 Ni-W-SWCNTs复合镀膜。 纳米管分散在Ni-W基质中，通过在共沉积过程中有效的改变晶体成核与生长的竞争关系， 改善了镀膜结构，使沉积膜层变得更加均匀、致密，削弱了晶间腐蚀，延长了腐蚀介质的扩 散路径，提高了自腐蚀电位，有效的抑制了局部腐蚀，提高了钝化膜的稳定性，从而提高了 复合镀膜的耐蚀性。【具体实施方式】 下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于 对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员 根据上述本
技术实现思路
对本专利技术所作的一些非本质的改进和调整仍应属于本专利技术的保护范 围。 实施例1 本专利技术的镍钨单壁碳纳米管复合镀液由以下成分组成： 利用本专利技术的复合镀液制备镍钨氧化石墨烯复合镀膜的方法如下： 利用本专利技术的复合镀液制备镍钨单壁碳纳米管复合镀膜的方法如下： 首先将钢片利用砂纸打磨，然后进行超声波清洗，除油，再次进行超声波清洗，然 后进行酸洗活化，再进行脉冲电镀，电镀完成进行清洗，后处理后得到成品；脉冲电镀过程 中的工艺参数为：电流密度为0. ΙΑ/dm2, pH值为9,时间为0. 5h，温度为80°C，功率为500HZ， 占空比为1. 0。 实施例2 本专利技术的镍钨单壁碳纳米管复合镀液由以下成分组成： 利用本专利技术的复合镀液制备镍钨单壁碳纳米管复合镀膜的方法如下： 首先将钢片利用砂纸打磨，然后进行超声波清洗，除油，再次进行超声波清洗，然 后进行酸洗活化，再进行脉冲电镀，电镀完成进行清洗，后处理后得到成品；脉冲电镀过程 中的工艺参数为：电流密度为l〇A/dm2, pH值为6,时间为3h，温度为50°C，功率为1500HZ， 占空比为0. 1。 实施例3 本专利技术的镍钨单壁碳纳米管复合镀液由以下成分组成： 利用本专利技术的复合镀液制备镍钨单壁碳纳米管复合镀膜的方法如下： 首先将钢片利用砂纸打磨，然后进行超声波清洗，除油，再次进行超声波清洗，然 后进行酸洗活化，再进行脉冲电镀，电镀完成进行清洗，后处理后得到成品；脉冲电镀过程 中的工艺参数为：电流密度为5A/dm2，pH值为8,时间为2h，温度为70°C，功率为1000HZ，占 空比为0. 5。 对本专利技术实施例3制备的复合镀膜进行如下性能检测： 采用JSM-7500F型扫描电子显微镜（SEM)观察镀膜的表面形貌。 通过INCA能谱仪（EDS)分析测试复合镀膜的元素组成及含量。Ni元素含量为： 55-60wt. %，W 元素含量为：30-40wt. %，SWCNTs 含量为：0-10wt. % 采用XPert PRO MPD型X射线衍射仪（XRD)，以Cu K α辐射，扫描范围为10-80， 研宄分析复合镀膜的晶体结构及晶粒尺寸。晶体尺寸为：8-15nm。 通过使用CorrTest 310型电化学工作站研宄所制备镀膜的耐蚀性。使用三电极 体系，其中工作电极为沉积有Ni-W-SWCNTs复合镀膜的45号碳钢，有效面积为25mmX 15mm， 辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极（SCE)，腐蚀介质为质量分数3. 5 %的NaCl 水溶液。复合镀膜的阻抗显著提高，自腐蚀电位从-〇. 50V升至-0. 30V，腐蚀电流密度从 8. OuA/cm2降至 1.0 uA/cm2。 通过MS-T3000旋转摩擦仪测试复合镀膜的滑动摩擦系数，氧化铝磨球，载荷10N， 转速300r/min，测试时间为30min。复合镀膜的摩擦系数从0. 45减至0. 20。 尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。 尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。【主权项】1. 一种镶鹤单壁碳纳米管复合锻液，其特征在于：所述的锻液是由w下成分组成：2. 如权利要求1所述的镶鹤单壁碳纳米管复合锻液，其特征在于：所述的锻液是由W 下成分组成：3. -种由权利要求1或2所述的复合锻液电锻而成的镶鹤单壁碳纳米管复合锻膜。4. 如权利要求3所述的镶鹤单壁碳纳米管复合锻膜，其特征在于：所述镶鹤单壁碳纳 米管复合锻膜的制备方法如下： 首先将钢片利用砂纸打磨，然后进行超声波清洗，除油，再次进行超声波清洗，然后进 行酸洗活化，再进行脉冲电锻，电锻完成进行清洗，后处理后得到成品；脉冲电锻过程中的 工艺参数为；电流密度为0.l-lOA/血2,抑值为6-9,时间为0. 5-化，温度为50-80本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍钨单壁碳纳米管复合镀液，其特征在于：所述的镀液是由以下成分组成：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，傅敬强，唐荣武，万义秀，张小兵，曾云东，何毅，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司重庆天然气净化总厂，
类型：发明
国别省市：四川;51