一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，包括，采用碱式碳酸镍、聚丙烯酰胺、氨水作为表面改性剂，对碳化硅粉体颗粒进行表面改性处理，获得碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒；将表面改性处理的碳化硅粉体，置于氢气还原炉中进行加热还原处理，得到表面包覆镍镀层的碳化硅粉体颗粒。本发明专利技术采用还原镀覆的方法省略掉了普通化学镀中采用的氢氟酸、硝酸或氢氧化钠等强烈腐蚀性的药品的粗化过程，采用本发明专利技术的热还原方法还解决了传统化学镀覆后镀液难处理、环境污染严重的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法
本专利技术属于碳化硅表面改性的
，具体涉及到一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法。
技术介绍
碳化硅颗粒作为一种陶瓷增强相，常用作增强相颗粒用于金属基复合材料的制备中，有效的解决了纤维增强金属基基复合材料纤维成本高的问题，而且材料各向同性，制备工艺简单，成本低廉，在航空航天、国防、汽车、高铁等工业中得到广泛应用。作为增强相的碳化硅颗粒，是一种硬度高，熔点高及耐腐蚀性强的陶瓷相颗粒，与金属基体合金具有较大的差异。因此，在制备碳化硅增强金属基复合材料时，非金属SiC陶瓷相与金属基体很难润湿，制备的材料普遍存在致密度低、增强相分散均匀性差、无法避免有害界面反应等问题，严重影响了碳化硅颗粒增强金属基复合材料性能及应用。提高SiC增强相颗粒的与基体的润湿性，可以有效的提高SiC颗粒与金属合金基体的界面强度，从而提高碳化硅增强金属基复合材料的力学性能。在现有的技术中，对SiC颗粒进行表面改性是提高界面润湿性最有效的方法之一，SiC颗粒表面改性还可以有效阻止过度界面反应，进一步提高复合材料的性能。表面包覆改性是通过物理化学的方法，在SiC颗粒表面包覆一层金属，从而明显的改善其与基体的润湿性。研究表明，在SiC表面镀覆Cu、Ni和Ti等金属镀层可以明显改善界面结合状况从而提高铝基复合材料的力学性能；目前，采用化学方法在碳化硅表面镀镍发展最快且应用最为广泛。然而，现有的在碳化硅颗粒表面镀覆镍镀层主要采用先活化敏化处理，再利用含镍镀液进行的化学镀覆处理。但碳化硅活化、敏化预处理中所运用的贵重金属氯化钯或硝酸银等极大的提高了生产的成本，且处理过程较复杂；同时化学镀行业所产生的镀液难以处理，对环境造成一定的污染，影响了碳化硅粉体表面镀覆镍镀层的应用。因此，现需提供一种成本低且镀镍效率高的碳化硅粉体镀镍方法。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，改善传统化学镀镍过程中高昂氯化钯、硝酸银的活化、敏化成本，同时减少化学镀镍过程中大量镀液造成的环境污染等危害，有效的简化镀覆工艺，降低成本，实现原料的充分利用，实现环境友好的碳化硅颗粒表面镀覆镍镀层的工艺。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，包括，采用碱式碳酸镍、聚丙烯酰胺、氨水作为表面改性剂，对碳化硅粉体颗粒进行表面改性处理，获得碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒；将表面改性处理的碳化硅粉体，置于氢气还原炉中进行加热还原处理，得到表面包覆镍镀层的碳化硅粉体颗粒。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述表面改性处理，将碱式碳酸镍融入氨水溶液中，搅拌并充分溶解，向溶解后的溶液中添加聚丙烯酰胺，均匀混合后，加入干燥的碳化硅粉体颗粒，搅拌，让碳化硅粉体颗粒充分浸润分散在溶液中，得到碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述添加聚丙烯酰胺，为添加质量分数为5％的聚丙烯酰胺溶液。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述碱式碳酸镍的添加量为100～300g，所述氨水添加量为200～350mL，所述聚丙烯酰胺添加量为400～700g，所述碳化硅粉体颗粒添加量为1～2kg。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述碱式碳酸镍的添加量为200g，所述氨水添加量为250mL，所述聚丙烯酰胺添加量为500g，所述碳化硅粉体颗粒添加量为1kg。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述表面改性处理还包括，碳化硅粉体颗粒充分浸润分散在溶液中，并密封静置6～10小时。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述表面改性处理还包括，取静置后的碳化硅粉体颗粒，再60～90℃烘干2～3h，初步粉碎，得到碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述加热还原处理，还原温度为600～1000℃。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述加热还原处理，还原时间为1～2h。作为本专利技术所述的一种优选方案，其中：所述加热还原处理还包括，还原反应后，在氢气氛围内冷却。本专利技术有益效果：本专利技术中，一方面采用还原镀覆的方法省略掉了普通化学镀中采用的氢氟酸、硝酸或氢氧化钠等强烈腐蚀性的药品的粗化过程，减少了操作过程中的危险性，而且省略掉了化学镀液镀覆过程中采用氯化钯、硝酸银等贵重药品的活化敏化过程，极大的节约了成本的同时，降低了镀覆前处理的危险性；另一方面，在制备过程中通过控制加入碱式碳酸镍的用量及氢气还原的温度和时间，可以有效地控制镍镀层厚度和包覆的完整性；采用本专利技术的热还原方法还解决了传统化学镀覆后镀液难处理、环境污染严重的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术实施例1中表面改性前后的碳化硅粉体宏观形貌；图1(a)为原始碳化硅宏观形貌；图1(b)为本专利技术实例1中热还原法制备表面改性的碳化硅粉体宏观形貌。图2为本专利技术实施例1中制备的热还原法表面改性前后的碳化硅粉体的扫描电镜微观形貌；图2(a)为原始碳化硅粉体的表面微观形貌；图2(b)本专利技术实例1中热还原法表面改性后镀覆镍镀层后的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图3为本专利技术实施例1中热还原法表面改性后的碳化硅粉体的表面能谱图。图4为本专利技术实施例2的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图5为本专利技术实施例3的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图6为本专利技术实施例4的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图7为本专利技术实施例5的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图8为本专利技术实施例6的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图9为本专利技术实施例7的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。图10为本专利技术实施例8的碳化硅粉体的微观扫描电镜显微形貌。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，其特征在于：包括，/n采用碱式碳酸镍、聚丙烯酰胺、氨水作为表面改性剂，对碳化硅粉体颗粒进行表面改性处理，获得碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒；/n将表面改性处理的碳化硅粉体，置于氢气还原炉中进行加热还原处理，得到表面包覆镍镀层的碳化硅粉体颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，其特征在于：包括，
采用碱式碳酸镍、聚丙烯酰胺、氨水作为表面改性剂，对碳化硅粉体颗粒进行表面改性处理，获得碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒；
将表面改性处理的碳化硅粉体，置于氢气还原炉中进行加热还原处理，得到表面包覆镍镀层的碳化硅粉体颗粒。


2.根据权利要求1所述的碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，其特征在于：所述表面改性处理，将碱式碳酸镍融入氨水溶液中，搅拌并充分溶解，向溶解后的溶液中添加聚丙烯酰胺，均匀混合后，加入干燥的碳化硅粉体颗粒，搅拌，让碳化硅粉体颗粒充分浸润分散在溶液中，得到碱式碳酸镍包裹的碳化硅粉体颗粒。


3.根据权利要求2所述的碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，其特征在于：所述添加聚丙烯酰胺，为添加质量分数为5％的聚丙烯酰胺溶液。


4.根据权利要求2或3所述的碳化硅颗粒表面高效低成本热还原镀镍的方法，其特征在于：所述碱式碳酸镍的添加量为100～300g，所述氨水添加量为200～350mL，所述聚丙烯酰胺添加量为400～700g，所述碳化硅粉体颗粒添加量为1～2kg。


5.根据权利要求4所述的碳化硅颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊鹏，王毓，赵君，夏卉芳，
申请(专利权)人：贵州师范学院，
类型：发明
国别省市：贵州;52