用于形成功能梯度复合镀层的制备方法及其镀液，通过在施镀过程中控制镀液中固体颗粒的含量，使固体颗粒在镀层中呈连续梯度分布。其具体步骤为：将工件在固体颗粒含量不同的三种，或三种以上的镀液中连续施镀，使镀层中的固体颗粒由基体至镀层表面呈连续梯度分布，施镀时的ｐＨ值为３．５～５．４，温度为７０～９２℃；用于形成功能梯度复合镀层的制备方法所采用的镀液，其组分为硫酸镍１５－４０ｇ／Ｌ，乳酸１０－４０ｍｌ／Ｌ，丙酸１－１０ｍｌ／Ｌ，乙酸钠１０－４０ｇ／Ｌ，次亚磷酸钠１０－４０ｇ／Ｌ，稳定剂０．１－５ｍｇ／Ｌ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及表面功能复合材料的制备技术，属金属材料的表面改性领域。
技术介绍
功能梯度镀层由于成分和结构的相容性，不仅提高了镀层与基体材料的结合强度，并且具有其他特殊的性能。目前现有的复合梯度镀层的专利技术有 申请号200610068942.9,专利技术人为张树生等，专利技术名称为 一种用于制备 具有梯度复合镀层的化学镀工艺。其所述的方法中每个实施步骤的镀液配方和 施镀工艺都各不相同，并且需要两次热处理，导致整个工艺过程的复杂化。本 专利技术的目的在于克服现有技术的不足，制备方法中各个工艺步骤的镀液配方和 施镀工艺基本一致，无需热处理等附加过程，搡作简便，更适合制备功能梯度 镀层。本专利技术与功能梯度镀层的其它制备方法相比较，其技术特点为(1) 属于湿式法，不需要高温高压， 一般温度低于10CTC,这对保持良好 的固体微粒性能、结构及微粒与金属间界面性质都有很好的作用。(2) 制备过程不存在液相金属，能准确地控制材料的精度，节约加工费用。(3) 所用设备比较简单操作参数易于控制，且易于加工复杂工件，并适于 自动化生产，较其它方法更为经济。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种功能梯度复合镀层的制备方法及其镀液。 本专利技术的用于形成功能梯度复合镀层的制备方法，通过在施镀过程中控制镀液中固体颗粒的含量，使固体颗粒在镀层中呈连续梯度分布。本专利技术的制备方法更为具体的步骤为，将工件在固体颗粒含量不同的三种，或三种以上的镀液中连续施镀，使镀层中的固体颗粒由基体至镀层表面呈连续梯度分布，施镀时的pH值为3.5~5.4,温度为70 92'C。本专利技术用于形成功能梯度复合镀层的制备方法所釆用的镀液，其组分为硫 酸镍15-40g/L，乳酸10-40ml/L，丙酸1-10ml/L,乙酸钠10-40g/L，次亚磷酸 钠10-40g/L，稳定剂0.1-5mg/L。具体的实施方式本专利技术的用于形成功能梯度复合镀层的制备方法，通过在施镀过程中控制 镀液中固体颗粒的含量，使固体颗粒在镀层中呈连续梯度分布。在本专利技术的制备方法中，将工件在固体颗粒含量不同的三种，或三种以上 的镀液中连续施镀，使镀层中的固体颗粒由基体至镀层表面呈连续梯度分布， 施镀时的pH值为3.5 5.4,温度为70~92°。。用于本专利技术的形成功能梯度复合镀层的制备方法所采用的镀液，其组分为 硫酸镍15-40g/L，乳酸10-40ml/L,丙酸1-10ml/L,乙酸钠10-40g/L,次亚磷 酸钠10-40g/L，稳定剂0.1-5mg/L。本专利技术还在镀液中加入耐磨类，或自润滑类的固体颗粒。其中耐磨类，或 自润滑类的固体颗粒的粒径为微米级，即0.1~10Mm，或纳米级，即1 ~100nm。本专利技术的镀液中可加入一种或数种不溶性的固体微粒、惰性颗粒、纤维等， 如具有某些特殊功能的陶瓷粉末、有机颗粒，具体为SiC、 Zr02、 Al203、 Cr203、 (CF) n、 PTFE等)。本专利技术的镀液中的稳定剂为硫化物，或重金属离子，或含氧化合物，或非 金属阴离子，或者以上任意两种，或者两种以上的复合。 下面通过实例对本专利技术作进一 步说明。 实施例1:按下述配方称(量)取药品硫酸镍30g/L，乳酸20ml/L,丙酸2ml/L,乙 酸钠25g/L,次亚磷酸钠25g/L,硫脲3mg/L。依照上述配方配制基础镀液分别装入三个容器中，施镀工艺参数为pH值 5.0，温度85。C，编号1， 2, 3备用。配制悬浊液A: SiC颗粒(粒径10pm) 2g+基础镀液适量+表面活性剂(烷基硫酸钠)1g;配制悬浊液B: SiC颗粒(粒径10|jm) 4g+基础镀液适量+表面活性剂(烷 基硫酸钠)1.5g;配制悬浊液C: SiC颗粒(粒径10iJm)8g+基础镀液适量+表面活性剂(烷 基硫酸钠)3g;工件的材质为45#钢，尺寸为15x15x3mm，用600#、 800#、 1000#砂纸依次打磨，抛光，丙酮除油，酸洗活化，蒸馏水清洗。1、 把处理好的工件放入已加入悬浊液A的基础镀液1中，施镀1小时取出；2、 将悬浊液B缓慢地加入基础溶液2中，充分搅拌后，将上一步所得工件 加入，施镀1小时后取出；3、 将悬浊液C缓慢地加入基础溶液3中，充分搅拌后，将上一步所得工件 加入，施镀1小时后，取出工件用蒸馏水清洗。实施例2:按下述配方称(量)取硫酸镍30g/L,乳酸20ml/L,丙酸2ml/L,乙酸钠 25g/L，次亚磷酸钠25g/L,硫脲3mg/L。依照上述配方配制基础镀液分别装入三个容器中，施镀工艺参数为pH值 5.0，温度85。C，编号1， 2， 3备用。配制悬浊液A:石墨颗粒(粒径1pm) 1g+基础镀液适量+表面活性剂(烷 基三甲基季铵盐)0.5g;配制悬浊液B:石墨颗粒(粒径1jjm) 2g+基础镀液适量+表面活性剂(烷基三甲基季铵盐)1g;配制悬浊液C:石墨颗粒(粒径1|jm) 4g+基础镀液适量+表面活性剂(烷 基三甲基季铵盐)1.5g;工件的材质为45#钢，尺寸为15x15x3mm,用600#, 800#, 1000#砂纸依次打磨，抛光，丙酮除油，酸洗活化，蒸馏水清洗。1、 把处理好的工件放入已加入悬浊液A的基础镀液1中，施镀1小时取出；2、 将悬浊液B缓慢地加入基础溶液2中，充分搅拌后，将上一步所得工件加入，施镀1小时后取出；3、将悬浊液C缓慢地加入基础溶液3中，充分搅拌后，将上一步所得工件 加入，施镀1小时后，取出工件用蒸馏水清洗。实施例3:按下述配方称(量)取硫酸镍30g/L,乳酸20ml/L,丙酸2ml/L,乙酸钠 25g/L，次亚磷酸钠25g/L,硫脲3mg/L。依照上述配方配制基础镀液分别装入三个容器中，施镀工艺参数为pH值 5.0,温度85。C，编号1, 2, 3备用。配制悬浊液A: SiC颗粒(粒径0.1iJm) 0.5g+基础镀液适量+表面活性剂 (烷基硫酸钠)0.5g;配制悬浊液B: SiC颗粒(粒径0.1pm) 1g +基础镀液适量+表面活性剂(烷 基硫酸钠)1g;配制悬浊液C: SiC颗粒(粒径0.1|jm )2g +基础镀液适量+表面活性剂(烷 基硫酸钠)2g;工件的材质为45#钢，尺寸为15x15x3mm,用600#、 800#、 1000#砂纸依次打磨，抛光，丙酮除油，酸洗活化，蒸馏水清洗。1、 把处理好的工件放入已加入悬浊液A的基础镀液1中，施镀1小时取出；2、 将悬浊液B缓慢地加入基础溶液2中，充分搅拌后，将上一步所得工件 加入，施镀1小时后取出。3、 将悬浊液C缓慢地加入基础溶液3中，充分搅拌后，将上一步所得工件 加入，施镀1小时后，取出工件用蒸馏水清洗。实施例4:按下述配方称(量)取硫酸镍30g/L,乳酸20ml/L,丙酸2ml/L,乙酸钠 25g/L，次亚磷酸钠25g/L,硫脲3mg/L,。依照上述配方配制基础镀液分别装入五个容器中，施镀工艺参数为pH值 5.0,温度85。C,编号1, 2， 3, 4, 5备用。配制悬浊液A: SiC颗粒(粒径10nm)1g+基础镀液适量+表面活性剂(烷基硫酸钠)0.5g;配制悬浊液B: SiC颗粒(粒径10iJm)4g+基础镀液适量+表面活性剂(烷 基硫酸钠)1g;配制悬浊液C: SiC颗粒(粒径10iJm)6g+基础镀液适量+表本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于形成功能梯度复合镀层的制备方法，其特征在于：通过在施镀过程中控制镀液中固体颗粒的含量，使固体颗粒在镀层中呈连续梯度分布。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马颖，杨贵荣，郝远，周启波，宋文明，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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