一种化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层及其制备方法，属于功能镀层技术领域。该复合结构镀层从表面到金属基材依次为：Ni-Mo-P-PTFE镀层、Ni-P镀层，该复合结构镀层的制备方法包括以下步骤：将金属基材进行除油、酸洗、活化处理；在金属基材表面化学镀Ni-P镀层作为诱导层；在Ni-P镀层上化学镀Ni-Mo-P-PTFE镀层；清洗、烘干；采用本发明专利技术方法制备的Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层，通过调整镀层的微观结构，进而改善其物理、化学性能，可显著增强管道的抗腐蚀、防结垢性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在管道表面进行防腐防垢镀层技术处理的方法，具体为一种化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层及其制备方法。
技术介绍
经济和社会发展迫切需要新的高效节能技术，城市污水是一种城市余热型清洁能源，热泵冷热源可利用城市污水为建筑物供暖和制冷，具有节能环保的社会效益。污水源热泵技术推广应用的难点在于污水中杂质易形成垢质造成换热面污染、结垢，所述垢质是溶解度较小的无机盐类在过饱和条件下，在器壁表面结晶析出并沉淀的物质，结垢机理过程可以大致分为以下几步：第一，水中离子发生反应生成较低溶解度的盐类分子；第二，在结晶作用下，器壁表面生成亚稳态晶体，其中较不稳定相分解消失而较稳定的晶体则继续生长堆积，最终形成稳定垢质；第三，在温度、pH值、溶液配伍性等条件的影响下，最终形成性状不一的各种垢质。由于污水水质的特殊性，产生的垢质易与污水源热泵管道粘附结合，微生物贴附生长形成生物膜，油贴附在换热面上形成油膜，漂浮物和悬浮固形物等堵塞管道和设备的入口，阻塞污水的流动，并且热阻增加而恶化传热过程。恶劣水质对管路、换热设备的堵塞造成污水的流动阻塞和换热量的衰减，使污水源热泵的运行难于管理且增大了维修工作量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层及其制备方法，可提高管道的热稳定性、耐磨性和耐蚀性能。本专利技术的技术方案如下：一种化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层，从表面到金属基材依次为：Ni-Mo-P-PTFE镀层、Ni-P镀层。本专利技术同时请求保护所述化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层的制备方法，该方法包括如下顺序的步骤：(1)除油、酸洗、活化：将金属基材在去离子水中清洗后，放入丙酮溶液中超声波清洗2-3min，超声频率40KHz，功率为2KW，再次使用20-30℃去离子水清洗后，放入10wt％氢氧化钠溶液中除油，除油时间15-20min，再放入70℃的去离子水中清洗，清洗完成后放入36.5wt％浓盐酸中活化2-3min；(2)一次施镀：施镀液A包括如下成分：硫酸镍15-25g/L；次亚磷酸钠8-20g/L；柠檬酸1-5g/L；乙酸钠8-15g/L；将步骤(1)处理后的金属基材放入施镀液A中化学沉积施镀1h；(3)二次施镀：施镀液B包括如下成分：硫酸镍12-30g/L；次亚磷酸钠10-20g/L；含有钼酸根离子的杂多酸盐或钼酸：0.1-3.3g/L；乙酸钠5-15g/L；氨基乙酸2-10mL/L；硼酸0-2mL/L；PTFE粒子乳液2-10mL/L；氟化钠0.1-1.0g/L；pH＝6.0-6.5；将步骤(2)处理后的金属基材放入施镀液B中化学沉积施镀，沉积过程中不断搅拌镀液，即得试样；沉积时间1.5-2h，搅拌速度550-600r/min；(4)将试样用70-80℃去离子水中清洗，去除残留在镀件表面的镀液；(5)将步骤(4)处理后的试样吹干。优选的，所述的施镀液A包括如下成分：硫酸镍20g/L；次亚磷酸钠10g/L；柠檬酸2g/L；乙酸钠10g/L；所述的施镀液B包括如下成分：硫酸镍20g/L；次亚磷酸钠16.5g/L；含有钼酸根离子的杂多酸盐或钼酸：1.5g/L；乙酸钠8.5g/L；氨基乙酸3mL/L；硼酸1mL/L；PTFE粒子乳液5mL/L；氟化钠0.6g/L；pH＝6.5。优选的，所述的含有钼酸根离子的杂多酸盐为钼酸钠或钼酸铵。作为本专利技术一个优选的实施例，所述的含有钼酸根离子的杂多酸盐为钼酸钠。本专利技术在金属基材表面上利用沉积作用制备Ni-P功能镀层做打底诱导层后，在其基础上沉积Ni-Mo-P-PTFE功能镀层，该方法可显著提高Ni-Mo-P-PTFE功能镀层与金属基材的粘附程度，另外，此功能镀层具有低表面能的特点，可阻止污垢在其表面粘附与结晶。本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：(1)本专利技术提供的Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE的复合结构镀层，热稳定性强，且具有低表面能的特点，可阻止污垢在其表面粘附与结晶，防腐蚀、防结垢性能强；(2)本专利技术提供的Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE的复合结构镀层的制备方法，通过调整和改变镀层的微观结构，进一步改善镀层在镀层态下的物理、化学性能，提高防腐蚀、防结垢性能；(3)通过本专利技术提供的方法形成的Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE镀层均匀一致，表面光洁，与金属基材的粘附性强。附图说明图1为含本专利技术Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层的金属基材结构示意图；其中：1、金属基材，2、Ni-P镀层，3、Ni-Mo-P-PTFE镀层；图2为本专利技术实施例Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层的XRD图；其中：1、实施例1，2、实施例2，3、实施例3，4、实施例4。具体实施方式下面结合附图1-2对本专利技术做进一步说明，下述实施例中如无特殊说明，所采用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从生物或化学公司购买，作为优选PTFE粒子乳液：JF-4DC-D购于苏州华冕贸易有限公司。实施例1(1)除油、酸洗、活化：将金属基材在去离子水中清洗后，放入丙酮溶液中超声波清洗2-3min，超声频率40KHz，功率为2KW，再次使用去离子水清洗后，放入10wt％氢氧化钠溶液中除油，除油时间15-20min，再放入70℃的去离子水中清洗，清洗完成后放入36.5wt％浓盐酸中活化2-3min；(2)一次施镀：施镀液A包括如下成分：硫酸镍20g/L；次亚磷酸钠10g/L；柠檬酸2g/L；乙酸钠10g/L；将步骤(1)处理后的金属基材放入施镀液A中化学沉积施镀，沉积时间为1h；(3)二次施镀：施镀液B包括如下成分：硫酸镍20g/L；次亚磷酸钠16.5g/L；钼酸钠：1.5g/L；乙酸钠8.5g/L；氨基乙酸3mL/L；硼酸1mL/L；PTFE粒子乳液5mL/L；氟化钠0.6g/L；pH＝6.5；将步骤(2)处理后的金属基材放入施镀液B中化学沉积施镀，沉积过程中不断搅拌镀液，沉积时间为2h，搅拌速率为600r/min；沉积完成后，即得试样；(4)将试样用70-80℃去离子水中清洗，去除残留在镀件表面的镀液；(5)将步骤(4)处理后的试样吹干。...

【技术保护点】
一种化学镀Ni‑P/Ni‑Mo‑P‑PTFE复合结构镀层，其特征在于，该复合结构镀层从表面到金属基材依次为：Ni‑Mo‑P‑PTFE镀层、Ni‑P镀层。

【技术特征摘要】
1.一种化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层，其特征在于，该复
合结构镀层从表面到金属基材依次为：Ni-Mo-P-PTFE镀层、Ni-P镀
层。
2.如权利要求1所述化学镀Ni-P/Ni-Mo-P-PTFE复合结构镀层的制备
方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)除油、酸洗、活化：将金属基材在去离子水中清洗后，放入丙
酮溶液中超声波清洗2-3min，超声频率40KHz，功率为2KW，再次
使用20-30℃去离子水清洗后，放入10wt％氢氧化钠溶液中除油，除
油时间15-20min，再放入70℃的去离子水中清洗，清洗完成后放入
36.5wt％浓盐酸中活化2-3min；
(2)一次施镀：施镀液A包括如下成分：硫酸镍15-25g/L；次亚磷
酸钠8-20g/L；柠檬酸1-5g/L；乙酸钠8-15g/L；将步骤(1)处理后
的金属基材放入施镀液A中化学沉积施镀1h；
(3)二次施镀：施镀液B包括如下成分：硫酸镍12-30g/L；次亚磷
酸钠10-20g/L；含有钼酸根离子的杂多酸盐或钼酸：0.1-3.3g/L；乙
酸钠5-15g/L；氨基乙酸2-10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：付传起，王宇，雍帆，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21