一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法技术

一种离子液体‑高压CO2无水三价铬电镀液体系下在金属基材表面电镀铬的方法，使用高压CO2、离子液体、三价硫酸铬无水体系电镀金属，绿色环保，且在电镀过程中采取安全措施，当高压装置漏气时，能够自动断电保护设备和电镀液；电沉积过程中电流效率高，能耗低。通过预处理步骤，镀层与基材的结合紧密，性能优良；镀铬层的晶粒细小，镀层表面晶粒尺寸均匀，结构致密，表面平整；由于加入SiC耐磨损性硬质粒子、MoS2自润滑性粒子、BN、SiO2颗粒，镀层的耐磨性和硬度显著提升。

An ionic liquid high-pressure CO2 method on the surface of the metal substrate plating chromium plating liquid super abrasion hydropower system

In the method of chromium plating metal substrate surface of a high voltage CO2 ionic liquid anhydrous trivalent chromium plating liquid system, the use of high voltage CO2, ionic liquid, trivalent chromium sulfate anhydrous metal plating, green environmental protection, and safety measures in the electroplating process, when the high pressure gas leakage device, automatic power-off protection device and electroplating liquid; high current efficiency of electro deposition process, low energy consumption. By a preprocessing step, combined with the coating and substrate closely, excellent performance; fine grain chrome layer, surface coating grain size uniform, compact structure, smooth surface; due to the addition of SiC wear resistance of hard particles, MoS2 self-lubricating particles, BN, SiO2 particles, wear resistance and hardness of coating significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法
本专利技术涉及一种超耐磨电镀铬的方法，尤其涉及一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀铬的方法。
技术介绍
6系、7系铝合金基材具有密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低等一系列的优点，在电子设备、通信设备加工等领域得到了广泛应用，但是其耐划伤性、耐磨损性和硬度仍存在缺陷，有待解决。镀铬是一种传统的表面电镀技术，镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮，且工艺相对简单，成本较低，广泛用于机械零部件的耐磨耐腐蚀层和装饰涂层，其硬度一般为600-900Hv，且硬度随着温度的升高而降低，镀铬层表面经常会出现微裂纹，甚至穿透性裂纹，损害部件。随着高新技术的快速发展，众多金属零部件在使用过程中会遇到腐蚀、摩擦、高温等苛刻的环境，这对零部件表面的功能性要求也更为严格，如需要承受摩擦的工具和机器零件，都采用硬铬来延长其使用寿命。目前电镀所需的电解液主要有：（1）水溶液电镀液，其电流效率极低，电耗高，沉积金属时，容易出现严重的析氢，对镀层产生影响，如镀铬电解液中的主要成分不是铬盐，而是铬酸（六价铬溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子液体‑高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）提供一种铝或6系、7系铝合金基材，钛或钛合金基材，304、316L不锈钢基材：（2）对基材进行预处理：依次机械抛光、喷砂、化学抛光；（3）然后将经过表面处理的基材作为阳极，惰性金属材料为阴极，完全浸没于硫酸电解液中，实施阳极氧化，获得一层微观粗糙的氧化膜，然后依次使用去离子水和丙酮清洗；（4）更换电解槽，将清洗后的金属材料作为阴极，悬挂于电解槽中，阳极材料为铅‑锑合金板，也悬挂于电解槽中；（5）向电解槽中加入铬盐、离子液体、无机添加剂、表面活性剂、光亮剂形成无水电镀液体系，电镀液与阴极和阳极...

【技术特征摘要】
1.一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）提供一种铝或6系、7系铝合金基材，钛或钛合金基材，304、316L不锈钢基材：（2）对基材进行预处理：依次机械抛光、喷砂、化学抛光；（3）然后将经过表面处理的基材作为阳极，惰性金属材料为阴极，完全浸没于硫酸电解液中，实施阳极氧化，获得一层微观粗糙的氧化膜，然后依次使用去离子水和丙酮清洗；（4）更换电解槽，将清洗后的金属材料作为阴极，悬挂于电解槽中，阳极材料为铅-锑合金板，也悬挂于电解槽中；（5）向电解槽中加入铬盐、离子液体、无机添加剂、表面活性剂、光亮剂形成无水电镀液体系，电镀液与阴极和阳极不接触；（6）向电解槽中通入高压CO2，气压范围11-15Mpa，温度范围50~80℃，处于高压状态，搅拌速率500r/min，持续30~40min；（7）停止搅拌，完全封闭电解槽，此时电镀液处于饱和高压状态，整个电镀槽被均匀分散的电镀液所充满，电解液与阴极和阳极接触，处于导电状态；（8）通电，电沉积金属；（9）解压降温；（10）取出镀件，清洗，干燥。2.如权利要求1所述的一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法，其特征在于，所述无机添加剂的平均长度在1~4μm范围内，无机添加剂选自SiC、BN、MoS2、SiO2颗粒的一种或多种，添加量为5~15g/L。3.如权利要求1或2所述的一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法，其特征在于，铬盐为硫酸铬0.2~0.3mol/L，无机添加剂5~15g/L，表面活性剂为氟烷基磷酸盐、氟烷基磺酸盐或十二烷基硫酸钠的一种，表面活性剂的添加量为0.4~0.8wt.%，光亮剂为糖精3g/L，剩余为离子液体。4.如权利要求1~3任一项所述的一种离子液体-高压CO2无水电镀液体系下在金属基材表面电镀超耐磨铬的方法，其特征在于，离子液体为氯化胆碱或氯乙酰胆碱、尿素或乙酰胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：白林森，梁莲芝，
申请(专利权)人：无锡市恒利弘实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32