一种镀铂液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种镀铂液及其制备方法和应用。一种镀铂液，制备原料包括：六水合氯铂酸和柠檬酸盐；镀铂液中，柠檬酸盐的浓度为260～320g/L。本发明专利技术提出的镀铂液，通过调整铂源和导电盐的种类，以及导电盐的浓度，在上述镀铂液中对涡轮叶片进行电镀时，可以在涡轮叶片上形成厚度一致且表观良好的铂镀层。本发明专利技术还公开了上述镀铂液的制备方法和应用。开了上述镀铂液的制备方法和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种镀铂液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电镀
，具体涉及一种镀铂液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在现代燃气涡轮发动机中，涡轮叶片的材质通常为镍基高温合金，具体是以镍为基体的奥氏体型合金，该合金在高温下难以兼具优良的力学性能和化学稳定性，因此燃气涡轮叶片表面通常需要施加高温防护涂层，以保护镍基高温合金基体不受高温氧化及燃气的热腐蚀，以期有效延长涡轮叶片的服役寿命。
[0003]传统工业中，设置上述高温防护涂层的方法为扩散铝(Al)涂层。但是这种方法形成的防护涂层在长期的、复杂高温燃气环境中，会在防护涂层
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外部环境，以及防护涂层
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镍基高温合金这两个界面上发生变化，具体为：防护涂层中铝元素的浓度逐渐降低，导致防护涂层失效。例如，单一扩散铝涂层虽然在900℃时有较好的抗高温氧化及燃气热腐蚀性能，其涡轮叶片服役寿命可达1000h以上，但当工作温度≥950℃，其防护涂层
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镍基高温合金界面间的反应明显加速，这限制了单一扩散铝涂层在950℃以上工作环境中的长期使用。
[0004]近年来，发展出了扩散铝化物涂层，尤其是改性铝化物涂层，铂(Pt)改性铝化物涂层因其优异的抗高温氧化性和抗热腐蚀性而备受关注，可单独用作镍基高温合金的高温防护涂层或高温防护涂层的粘结层。铂改性铝化物涂层是在铝化物涂层中加入Pt，降低了涂层中Al元素的活度，能促进Al的选择性氧化；Pt还能够部分替代镍基高温合金基体晶格中的Ni原子，从而降低涂层表面的Ni/Al比，进而降低形成保护性Al2O3膜所需的临界铝含量；此外，防护涂层中加入Pt能够降低硫(S)元素在氧化膜(防护涂层)
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镍基高温合金基体界面处形成空洞，提高氧化膜的粘附力。因此该涂层可以在保持力学性能的基础上，大幅提升抗氧化性能。
[0005]镍基高温合金涡轮叶片表面的铂改性铝化物防护涂层的制备过程包括以下步骤：先在工件表面电镀Pt层，退火后，在Pt层表面形成铂改性铝化物涂层。
[0006]但是，在电镀铂过程中，当镀层厚度超过3μm时(通常需达到3～10μm)，经常出现铂镀层开裂或者起皮的不良问题。同时，涡轮叶片的表面形状通常为扭曲的不规则曲面，形状复杂，也会导致电镀时涡轮叶片表面电流密度分布不均匀，因此在电流效率不变的情况下，所得铂镀层的厚度可能随叶片形状改变，导致镀层厚度不均，最终导致制备的铂改性铝化物防护涂层质量不佳，不能满足高温防护性能要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种镀铂液，通过调整铂源(六水合氯铂酸)和导电盐(柠檬酸盐)的种类，以及导电盐的浓度，在上述镀铂液中对涡轮叶片进行电镀时，可以在涡轮叶片上形成厚度一致且表观良好的铂镀层。
[0008]本专利技术还提出一种上述镀铂液的制备方法。
[0009]本专利技术还提出一种上述镀铂液的应用。
[0010]根据本专利技术的一个方面，提出了一种镀铂液，制备原料包括：六水合氯铂酸和柠檬酸盐；
[0011]所述柠檬酸盐的浓度为260～320g/L。
[0012]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
[0013](1)传统的镀铂液，所使用的铂盐需以氯铂酸为前体进行多步化学反应提纯制取，如二亚硝基二氨铂，多步反应提高了铂盐的成本，获取同样的铂层，采用传统镀铂液的成本较高。
[0014]本专利技术中采用六水合氯铂酸(H2PtCl6·
6H2O)作为主要的铂源进行镀Pt，六水合氯铂酸是一种简单且易制备铂化合物，它是制造许多铂络合物的起始物。因此相对于其它铂盐而言，六水合氯铂酸有明显的价格优势。
[0015](2)传统镀铂液中，也有采用氯铂酸盐为铂源的，但是为了提升这种氯铂酸盐的稳定性，往往需要添加大量的游离配体，电镀过程中游离配体浓度等的变化，会导致镀膜厚度改变，同时，镀铂液可能无法重复使用，导致剩余铂盐不能完全有效利用，大大增加了电镀成本。
[0016]本专利技术采用高浓度的柠檬酸盐做导电盐，对六水合氯铂酸有很好的稳定作用，因此不需要添加游离配体，所得的镀铂液也可以循环使用，充分利用其中的铂源，节约了成本。且循环使用时沉积速率基本不变，沉积速率不需要进行修正，可根据电镀时间控制铂镀层厚度，简化了镀铂液的应用过程。
[0017](3)有些传统镀铂液含有大量磷酸根，排出的废水可能导致水体富营养化，不环保。本专利技术提供的镀铂液中，成分简单，不含磷酸根，且可循环使用，环保性更好。
[0018](4)由于涡轮叶片的不规则形状，在电镀时不同部位的电流密度分布不均匀，因此在传统的镀铂过程中，往往会导致所得铂镀层的厚度不均匀、外观瑕疵等问题；
[0019]本专利技术采用极高浓度柠檬酸盐作导电盐，镀铂液具有很高的导电性，提升了其中铂源的分散能力，电镀过程中铂层沉积速率基本不受电流密度变化和叶片形状的影响，这些特性，使本专利技术镀铂液在复杂的曲面叶片上获得厚度均匀一致的镀层。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述六水合氯铂酸的浓度为15～25g/L。
[0021]所述六水合氯铂酸是所述镀铂液中的铂源。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸盐包括柠檬酸钠和柠檬酸铵中的至少一种。
[0023]所述柠檬酸盐是所述镀铂液中的导电盐。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠和柠檬酸铵的混合物。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述柠檬酸钠的浓度为250～300g/L；所述柠檬酸铵的浓度为10～20g/L。
[0026]所述柠檬酸铵还兼具缓冲盐的作用，具体是可以维持所述缓冲液pH在要求的范围内。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述镀铂液的pH为7～7.8。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，所述镀铂液的制备原料还包括pH调节剂。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，所述pH调节剂包括氨水和柠檬酸中的至少一种。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，当所述镀铂液的pH＜7时，以所述氨水进行pH调节。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，当所述镀铂液的pH＞7.8时，以所述柠檬酸进行pH调节。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，所述镀铂液的制备原料还包括水。
[0033]所述水的作用是溶剂。
[0034]在本专利技术的一些实施方式中，所述镀铂液的密度为1.20～1.22g/cm3。
[0035]在本专利技术的一些优选的实施方式中，按质量体积浓度计，所述镀铂液的制备原料包括：
[0036][0037]根据本专利技术的再一个方面，提出了所述镀铂液的制备方法，包括如下步骤：
[0038]S1.配置所述六水合氯铂酸的水溶液，以及所述柠檬酸盐的水溶液；
[0039]S2.按比例将所述六水合氯铂酸的水溶液和所述柠檬酸盐的水溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀铂液，其特征在于，制备原料包括：六水合氯铂酸和柠檬酸盐；所述柠檬酸盐的浓度为260～320g/L。2.根据权利要求1所述的镀铂液，其特征在于，所述六水合氯铂酸的浓度为15～25g/L。3.根据权利要求1所述的镀铂液，其特征在于，所述柠檬酸盐包括柠檬酸钠和柠檬酸铵中的至少一种；优选地，所述柠檬酸钠的浓度为250～300g/L；所述柠檬酸铵的浓度为10～20g/L。4.根据权利要求1所述的镀铂液，其特征在于，所述镀铂液的制备原料还包括pH调节剂；优选地，所述pH调节剂包括氨水和柠檬酸中的至少一种。5.根据权利要求1～4任一项所述的镀铂液，其特征在于，所述镀铂液的pH为7～7.8。6.一种如权利要求1～5任一项所述镀铂液的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵致远，何振，李景，
申请(专利权)人：湖南兴弘新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：