纳米复合化学镀层Ni-P/Au镀液配方组成比例

本发明专利技术涉及一种纳米复合化学镀层Ｎｉ－Ｐ／Ａｕ镀液配方，按重量份：硫酸镍１２５００～１５０００份，次磷酸钠１２５００～１５０００份，醋酸钠１００００～１５０００份，柠檬酸钠１２５００～１５０００份，稳定剂１．５～２份，金纳米粒子０．０１～１份。本发明专利技术的有益效果是：首先，在水系化学镀液中添加金纳米粒子溶液，由于金纳米粒子有稳定剂的保护作用，克服了粉体粒子在镀液中的团聚问题；而且两种水溶液可以完全混合，使金纳米粒子在镀液中均匀分散。其次，纳米复合镀液的施镀温度比基础镀液降低１０℃，同样的施镀时间可以获得厚度增加，硬度提高，耐蚀性、耐磨性能优越的镀层，不但有利于节约能源，而且镀层的性价比大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表面处理技术，具体地说是一种纳米复合化学镀Ni-P/Au镀液配方。
技术介绍
我们知道，目前在化学镀液中加入纳米粒子，搅拌状态下使其与基质金属共沉积可以得到纳米复合化学镀层。基于纳米粒子的特殊性，制得的复合镀层会呈现出很多独特的性能。这些性能包括硬度、韧性、耐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性等。目前国内外对纳米复合化学镀镍工艺的研究，主要是在镀液中添加无机非金属纳米粒子，如Si、SiO2、SiC、Al2O3等，从而获得一些功能性镀层，如耐高温镀层、耐磨镀层、耐腐蚀性镀层等。目前的纳米复合化学镀存在的不足之处为纳米粒子在镀液中的分散问题。目前最常用的粉体无机非金属纳米粒子易发生团聚，尤其是在较高温度的水性镀液中。团聚的纳米粒子粒径变大，使其在镀液中的分散变得更加困难。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术的不足，提供一种将金纳米粒子添加到化学镀镍溶液中，优化实验条件，获得性能稳定，使用周期长的纳米复合化学镀层Ni-P/Au镀液配方，制备耐蚀、耐磨的纳米复合镀层。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的本专利技术所用的基础镀液配方按重量份为硫酸镍12500～15000份次磷酸钠 12500～15000份醋酸钠10000～12500份柠檬酸钠 12500～15000份稳定剂2～3份采用正交试验法，以镀层孔隙率作为试验指标，重点研究操作温度，施镀时间，纳米粒子添加量对镀层耐蚀性的影响，获得的纳米复合镀Ni-P/Au镀液配方，按重量份硫酸镍12500～15000份，次磷酸钠 12500～15000份，醋酸钠10000～15000份，柠檬酸钠 12500～15000份，稳定剂1.5～2份， 金纳米粒子0.01～1份。所述的稳定剂是醋酸铅、硫脲、硝酸铅和碘化钾中的一种或多种组合。本专利技术的有益效果是首先，在水系化学镀液中添加金纳米粒子溶液，由于金纳米粒子有稳定剂的保护作用，克服了粉体粒子在镀液中的团聚问题；而且两种水溶液可以完全混合，使金纳米粒子在镀液中均匀分散。其次，纳米复合镀液的施镀温度比基础镀液降低10℃，同样的施镀时间可以获得厚度增加，硬度提高，耐蚀性、耐磨性能优越的镀层，不但有利于节约能源，而且镀层的性价比大大提高。具体实施例方式实施例1在20号钢基体上制备纳米复合镀层Ni-P/Au。1、工艺流程化学除油-清洗-酸洗除锈-清洗-弱酸活化-清洗-化学镀-清洗-烘干-后处理。前述的工艺流程与常用工艺流程相同，在此不再赘述。2、纳米复合化学镀的工艺配方及工艺条件硫酸镍 25g/l次磷酸钠 30g/l醋酸钠 30g/l柠檬酸钠 25g/l醋酸铅 0.003g/lpH 4.0～5.0t℃80±1金纳米粒子 5×10-6mol/l时间(h)13、验证结果按上述工艺化学镀后，对镀层进行厚度和硬度测试，与基础镀液对比，测试结果如下Ni-P镀层厚度为5μm，热处理前硬度为476HV，400℃热处理1小时后硬度为810HV。Ni-P/Au镀层为6.25μm，热处理前硬度为510HV，400℃热处理1小时后硬度为911HV。实施例2在45号钢基体上制备纳米复合镀层Ni-P/Au。1、工艺流程同实施例1。2、纳米复合化学镀的工艺配方及工艺条件硫酸镍 25g/l次磷酸钠 25g/l醋酸钠 20g/l柠檬酸钠 25g/l醋酸铅 0.004g/lpH 4.0～5.0t℃80±1金纳米粒子 5×10-5mol/l时间(h)13、验证结果按上述工艺化学镀后，用贴滤纸法测试镀层的孔隙率，与基础镀液对比，测试结果如下Ni-P镀层的孔隙率为3.9点/cm2，Ni-P/Au复合镀层的孔隙率为0.8点/cm2，约为Ni-P镀层的1/5，并且分布较均匀，可见Au纳米粒子影响镀层的组织结构，使镀层孔隙率减小，从而对基体具有更好的保护作用。实施例3在合金钢基体上制备纳米复合镀层Ni-P/Au的工艺。1、工艺流程同实施例1。2、纳米复合化学镀的工艺配方及工艺条件硫酸镍 27g/l次磷酸钠 37g/l醋酸钠 23g/l柠檬酸钠 28g/l醋酸铅 0.003g/lpH 4.0～5.0 t℃80±1金纳米粒子 3×10-7mol/l时间(h)13、验证结果按上述工艺化学镀后，用扫描电子显微镜观察镀层的形貌，与基础镀液对比，测试结果如下两种镀层都具有平整的表面，与Ni-P合金镀层相比，Ni-P-Au复合镀层表面出现明显的胞状组织，说明金纳米粒子影响镀层的组织结构。权利要求1.一种纳米复合化学镀层Ni-P/Au镀液配方，其特征在于，按重量份硫酸镍12500～15000份，次磷酸钠12500～15000份，醋酸钠10000～15000份，柠檬酸钠12500～15000份，稳定剂1.5～2份，金纳米粒子0.01～1份。2.根据权利要求1所述的纳米复合化学镀层Ni-P/Au镀液配方，其特征在于，所述的稳定剂是醋酸铅、硫脲、硝酸铅和碘化钾中的一种或多种组合。全文摘要本专利技术涉及一种纳米复合化学镀层Ni－P/Au镀液配方，按重量份硫酸镍12500～15000份，次磷酸钠12500～15000份，醋酸钠10000～15000份，柠檬酸钠12500～15000份，稳定剂1.5～2份，金纳米粒子0.01～1份。本专利技术的有益效果是首先，在水系化学镀液中添加金纳米粒子溶液，由于金纳米粒子有稳定剂的保护作用，克服了粉体粒子在镀液中的团聚问题；而且两种水溶液可以完全混合，使金纳米粒子在镀液中均匀分散。其次，纳米复合镀液的施镀温度比基础镀液降低10℃，同样的施镀时间可以获得厚度增加，硬度提高，耐蚀性、耐磨性能优越的镀层，不但有利于节约能源，而且镀层的性价比大大提高。文档编号C23C18/16GK101050526SQ20071001572公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月10日 优先权日2007年5月10日专利技术者马洪芳, 张凤亭, 朱瑞灿 申请人:马洪芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合化学镀层Ｎｉ－Ｐ／Ａｕ镀液配方，其特征在于，按重量份：硫酸镍１２５００～１５０００份，次磷酸钠１２５００～１５０００份，醋酸钠１００００～１５０００份，柠檬酸钠１２５００～１５０００份，稳定剂１．５～２份，金纳米粒子０．０１～１份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪芳，张凤亭，朱瑞灿，
申请(专利权)人：马洪芳，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]