镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法技术

本发明专利技术涉及化工材料技术领域，具体地说是一种镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法，其工艺步骤为：添加剂预处理：将作为添加剂的２０－４０ｍｌ／Ｌ纳米级聚四氟乙烯以分散剂进行分散处理；镀液的制备：将分散处理后的添加剂加入沉积镍的基础镀液中形成能够沉积金属基纳米聚四氟乙烯复合镀层的复合镀液；高速电喷镀制备镀层：以高速电喷镀方式，通电或自化学反应促使镍在一定的基体上沉积，同时使聚四氟乙烯与金属共沉积制备成镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层。本发明专利技术同现有技术相比，工艺简单，镀层组织致密，镀层与基体结合力高等优点，减摩性以及耐蚀性等多方面具有突出的性能优势。

【技术实现步骤摘要】
镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法[
]本专利技术涉及化工材料
，具体地说是一种镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法。[
技术介绍
]随着科学技术的不断发展与进步，对零部件的表面性能提出了越来越高的要求。通常情况下单一镀层耐磨性较低、表层存在一定的微裂纹，不能很好的满足民用及军事领域对机械零件和工程构件表面性能的要求。在镀液中加入不溶性的固体微粒，使其与金属离子发生共沉积而得到的复合镀层，不仅能够提高单一镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性等力学性能，还能获得单一镀层不具有的特殊性能。PTFE、MoS2和石墨等微粒由于其较低的硬度和良好的固体润滑特性而被用于减摩复合镀层中。其中PTFE由于其优越的化学稳定性，较宽的温度使用范围，优良的自润滑性以及较好的憎水性使得含PTFE的复合镀层在航空航天、石油化工、汽车、电子等工业部门得到了广泛的应用。获得复合镀层的方法很多，其中使用电镀和化学镀可在机械零部件的表面沉积一层耐磨耐蚀复合镀层；以电化学为基础的常用电沉积技术因其沉积速度慢，允许使用的电流密度低，难以满足现代化生产的需求，这就迫使人们寻找一种电沉积技术的新途径。高场强、大电流密度的高速电喷镀技术由于改善了传质过程，大大提高了电沉积速度，因而受到广泛的关注。国内外最新研究表明，流体动力学因素、微粒在电极上的附着力及镀层金属的沉积速度都会对复合电沉积产生重大影响。高速电喷镀作为-->一种新型的工艺技术，具有广阔的应用发展前景。这是因为高速电喷镀时，一定流量和压力的电解液从阳极喷嘴高速喷射到阴极工件表面，不仅对镀层进行了机械活化，同时还有效地减少了附面层和扩散层的厚度，加快了溶液的搅拌速度，能有效地提高极限电流密度，从而提高了沉积速度；同时，具有选择性、快速、低成本和不需要罩具等优点。化学镀、电镀Ni-PTFE复合镀层得到了广泛的研究，但是由于所制备的复合镀层与基体结合力弱等缺点，其应用受到了一定的限制；[
技术实现思路
]本专利技术的目的是借助纳米聚四氟乙烯的优异特性，改善镍基材料的功能特性，而设计的一种镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法。为实现上述目的，设计一种镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法，工艺步骤为：a、添加剂预处理：将作为添加剂的20-40ml/L纳米级聚四氟乙烯以分散剂进行分散处理；b、镀液的制备：将分散处理后的添加剂加入沉积镍的基础镀液中形成能够沉积金属基纳米聚四氟乙烯复合镀层的复合镀液；c、高速电喷镀制备镀层：以高速电喷镀方式，通电或自化学反应促使镍在一定的基体上沉积，同时使聚四氟乙烯与金属共沉积制备成镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层。所述的沉积镍的基础镀液为：瓦特型镀镍的镀液体系或快速镍的镀液体系或硫酸盐型电镀镍铁合金的镀液体系或电镀镍磷的镀液体系或者化学镀镍磷的镀液体系。镀液的工作温度控制在40-60℃。本专利技术同现有技术相比，具有工艺简单，镀层组织致密，镀层与基体结合力高等优点，同时借助纳米聚四氟乙烯的优异性能，所制备的纳米复合镀层在减摩性以及耐蚀性等多方面具有突出的性能优势。[附图说明]-->图1是本专利技术创造的工艺步骤框图。指定图1为摘要附图。参见图1，1为添加剂预处理；2为镀液的制备；3为高速电喷镀制备镀层。[具体实施方式]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，本专利技术对本
的人来说还是比较清楚的。实施例：添加剂预处理：添加剂纳米聚四氟乙烯是复合镀液的核心成份，在配制镀液之前要经过一定的稳定分散处理，通过不同分散剂的分散实验，从分散效果上看，分散剂选用十六烷三甲基溴化铵或非离子型的氟碳的分散效果最好。镀液的制备：将分散好的纳添加剂加入基础镀液中，基础镀液体系为：硫酸镍(NiSO4·6H2O)262.85g/L，柠檬酸三铵(NH4)3C6H5O751.07g/L，氨水150ml/L，PTFE 10～40ml/L，pH值为6.0～7.5。高速电喷镀制备镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层：镀层基体材料选用50×20×0.8mm A3钢，喷镀时镀液工作温度控制在40℃～60℃，最好为50℃，电流密度：60～71A/dm2，时间2～6分钟，喷射速度：4～6.5m/s，电喷镀后经蒸馏水冲洗，并自然干燥。高速电喷镀后形成的镀层外观呈现较暗的金属光泽，细致平整，在场发射电镜下观察镀层的微观形貌，可以看到镀层呈细小的胞状组织，并在镀层中均匀分布着一些白色的颗-->粒，通过电子探针微区成分分析仪以及红外光谱分析表明为聚四氟乙烯，其平均粒径为50nm左右；通过恒电位仪比较添加不同含量纳米聚四氟乙烯复合镀层的阴极极化曲线表明，纳米聚四氟乙烯显著的提高镀层的耐腐蚀性能，耐蚀指标小于0.01/mm.a-1；复合镀层减摩系数：f≤0.08。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法，其特征在于工艺步骤为：ａ、添加剂预处理：将作为添加剂的２０－４０ｍｌ／Ｌ纳米级聚四氟乙烯以分散剂进行分散处理；ｂ、镀液的制备：将分散处理后的添加剂加入沉积镍的基础镀液中形成能够沉积金属基纳米聚四氟乙烯复合镀层的复合镀液；ｃ、高速电喷镀制备镀层：以高速电喷镀方式，通电或自化学反应促使镍在一定的基体上沉积，同时使聚四氟乙烯与金属共沉积制备成镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层。

【技术特征摘要】
1、一种镍基纳米聚四氟乙烯复合镀层的制备方法，其特征在于工艺步骤为：a、添加剂预处理：将作为添加剂的20-40ml/L纳米级聚四氟乙烯以分散剂进行分散处理；b、镀液的制备：将分散处理后的添加剂加入沉积镍的基础镀液中形成能够沉积金属基纳米聚四氟乙烯复合镀层的复合镀液；c、高速电喷镀制备镀层：以高速电喷镀方式，通电或自化学反应促使镍在一定的基体上沉积，同时使聚四氟乙烯与...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱士强，王伟，周细应，林文松，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]