一种过滤网复合镀层的制备方法技术

一种过滤网复合镀层的制备方法，金属表面处理技术领域，包括过滤网表面处理、浸渍处理、化学复合镀处理、热处理；本发明专利技术利用纳米化学复合镀方法在过滤网表面制备出高硬度、高结合力、耐磨性和耐腐蚀性好的镀层；采用本发明专利技术所述方法在过滤网表面得到的复合镀层，维氏硬度为904~920HV，体积磨损量为2.30~2.64

A preparation method of composite coating for filter screen

【技术实现步骤摘要】
一种过滤网复合镀层的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种过滤网复合镀层的制备方法，属于金属表面处理


技术介绍

[0002]金属材质的过滤网，成本低，使用广泛，但存在表面硬度低、耐磨性差、容易擦伤、耐酸碱腐蚀性能差等问题，在使用之前通常需对它进行一定的表面处理以达到扬长避短的效果。在金属表面制备合金涂层来提高基体金属表面性能的方法具有合金涂层性能优异、与基体结合强度高、材料利用率高等显著优势，现有很多合金涂层的制备方法，如激光熔覆方法、感应熔覆方法以及真空熔覆方法等，但这些方法都要经历七八百摄氏度以上的高温过程，对过滤网这种容易高温变形的制件并不适用，目前利用化学复合镀方法在金属表面沉积合金涂层并不需要太高温度，特别适合高温易变形制件使用，研究人员对复合镀方法的关注度越来越高，文献专利方面报道的成果也日趋增多。
[0003]中国专利CN107190250A公开了一种镀态高硬度高耐磨的纳米化学复合镀液及其使用方法，将硫酸镍、羟基丙酸、氨基乙酸、无水乙酸钠、次磷酸钠、硫脲，搅拌互溶；将硬质纳米材料、分散剂用水溶解并用超声波清洗机分散，再加到上述溶液中；将溶液用冰醋酸调整PH值为5.1~5.4；将溶液加热到86~92℃；得到纳米化学复合镀。该专利得到的化学复合镀层的硬度低，耐磨性差，耐腐蚀性差。
[0004]中国专利CN101906625A公开了一种以改性纳米二氧化硅颗粒增强镍磷复合镀层的方法，其特征是以表面化学镀镍后的纳米二氧化硅粒子为增强体，设计并优化工艺、配方，制备出新型镍磷化学复合镀层，降低了纳米粒子的团聚，提高了粒子在镀层中的分散程度、沉积量及镀层的硬度和耐磨性。该专利得到的镀层，硬度和耐磨性不是特别好，耐腐蚀性比较差。
[0005]以上可以看到纳米化学复合镀方法制备的合金涂层仍存在硬度低，耐磨性差，耐腐蚀性差的问题，难以用于过滤网领域。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种过滤网复合镀层的制备方法，实现以下专利技术目的：利用纳米化学复合镀方法在过滤网表面制备出高硬度、高结合力、耐磨性和耐腐蚀性好的复合镀层。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取以下技术方案：一种过滤网复合镀层的制备方法，包括过滤网表面处理、浸渍处理、化学复合镀处理、热处理。
[0008]以下是对上述技术方案的进一步改进：步骤1、过滤网表面处理将过滤网进行表面除锈后，用温度为30~50℃、浓度为10~16wt%的氢氧化钠水溶液碱除油，再用40~60℃的热水洗涤，接着用浓度为5~9wt%的盐酸清洗除锈，最后用冷水冲洗2
~4次后，于40~60℃下真空干燥0.5~1小时，得到表面处理的过滤网，放入干燥环境中保存备用；所述过滤网的材质为304不锈钢。
[0009]步骤2、浸渍处理将盐酸三甲胺、氟锆酸钾、次磷酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、去离子水混合成溶液后，升温至80~95℃，将表面处理的过滤网浸没其中，浸渍20~40分钟，然后吹干表面液体，于240~280℃下真空烘干15~35分钟，降至室温，得到浸渍处理的过滤网；所述盐酸三甲胺、氟锆酸钾、次磷酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、去离子水的质量比为1~6:2~3.5:1.5~4:0.5~1.1:30~60。
[0010]步骤3、化学复合镀处理（1）化学复合镀的镀液配制所述化学复合镀的镀液，以重量份计，包括以下组分：15~20份NiSO4·
6H2O、10~30份NiCl2·
6H2O、8~16份柠檬酸、10~16份丁二酸镁、5~10份CH4N2S、18~28份NaH2PO2·
H2O、2~5.5份C2H
10
BN、1~3份C
12
H
25
SO4Na、1~2份仲烷基磺酸钠、45~65份混合粉末分散液、80~110份去离子水；所述混合粉末分散液，其制备方法为将2,3
‑
二羟基丁二酸、油酸二乙醇酰胺、硬脂酸三乙醇胺盐溶解于去离子水中，6000~7800转/分搅拌速度下，缓慢加入混合粉末，然后强力搅拌0.5~1.5小时，超声分散10~30分钟得到混合粉末分散液；所述2,3
‑
二羟基丁二酸、油酸二乙醇酰胺、硬脂酸三乙醇胺盐、去离子水、混合粉末的质量比为1~5:1~3.5:0.3~0.8:50~75:25~40；所述混合粉末，其制备方法为将四正丙基锆酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯溶解于甲苯中，搅拌速度5000~7500转/分下，缓慢加入纳米二氧化锆粉末和纳米碳化钛粉末，加料完毕后搅拌分散均匀后，将搅拌速度降至1000~2000转/分，升温至110~140℃，恒温回流3~6小时后，离心分离，得到的固体于50~80℃下干燥2~4.5小时后，得到混合粉末；所述纳米二氧化锆粉末的粒径为20~60纳米；所述纳米碳化钛粉末的粒径为15~75纳米；所述四正丙基锆酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、甲苯、纳米二氧化锆粉末、纳米碳化钛粉末的质量比为1~2.5:0.8~2:50~90:10~25:8~20；所述化学复合镀的镀液配制方法为按化学复合镀的镀液配方中各原料组成的重量份，将NiSO4·
6H2O、NiCl2·
6H2O、NaH2PO2·
H2O、丁二酸镁、柠檬酸、CH4N2S、C2H
10
BN、
C
12
H
25
SO4Na、仲烷基磺酸钠加入到去离子水中，搅拌溶解后，将搅拌速率提升至3000~4500转/分，缓慢加入混合粉末分散液，继续搅拌50~100分钟后得到均一稳定的镀液；（2）施镀控制搅拌速率100~300转/分，镀液温度80~95℃下，将浸渍处理的过滤网全部浸入镀液中，施镀30~80分钟，然后取出用去离子水清洗并吹干，得到附有镀层的过滤网。
[0011]步骤4、热处理将附有镀层的过滤网置于真空环境中，以1~3℃/min速率升温至200~350℃，恒温20~40分钟，然后降至室温，得到表面附有复合镀层的过滤网。
[0012]与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：1、本专利技术利用纳米化学复合镀方法在过滤网表面制备出高硬度、高结合力、耐磨性和耐腐蚀性好的镀层；2、采用本专利技术所述方法在过滤网表面得到的复合镀层，维氏硬度为904~920HV，体积磨损量为2.30~2.64
×
10
‑4mm3，涂层结合力为303~327MPa，硫酸溶液中的腐蚀速率为7.15~7.39
×
10
‑5g/m2•
h，氢氧化钠溶液中的腐蚀速率为3.40~4.06
×
10
‑5g/m2•
h；3、本专利技术对过滤网进行了浸渍处理，活化了基体金属表面，提高了镀层过滤网表面的结合力；4、本专利技术制备的混合粉末分散液，使纳米二氧化锆粉末和纳米碳化钛粉末得到了纳米尺度的分散，保证了施镀过程中颗粒沉积的密实程度，最终得到了高硬度、高结合力、高耐磨的镀层；5、本专利技术通过20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过滤网复合镀层的制备方法，其特征在于：包括过滤网表面处理、浸渍处理、化学复合镀处理、热处理；所述过滤网表面处理，其方法为将过滤网进行表面除锈后，用温度为30~50℃、浓度为10~16wt%的氢氧化钠水溶液碱除油，再用40~60℃的热水洗涤，接着用浓度为5~9wt%的盐酸清洗除锈，最后用冷水冲洗2~4次后，于40~60℃下真空干燥0.5~1小时，得到表面处理的过滤网，放入干燥环境中保存备用；所述过滤网的材质为304不锈钢；所述浸渍处理，其方法为将盐酸三甲胺、氟锆酸钾、次磷酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、去离子水混合成溶液后，升温至80~95℃，将表面处理的过滤网浸没其中，浸渍20~40分钟，然后吹干表面液体，于240~280℃下真空烘干15~35分钟，降至室温，得到浸渍处理的过滤网；所述盐酸三甲胺、氟锆酸钾、次磷酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、去离子水的质量比为1~6:2~3.5:1.5~4:0.5~1.1:30~60；所述化学复合镀处理包括化学复合镀的镀液配制和施镀两个步骤；所述化学复合镀的镀液，以重量份计，包括以下组分：15~20份NiSO4·
6H2O、10~30份NiCl2·
6H2O、8~16份柠檬酸、10~16份丁二酸镁、5~10份CH4N2S、18~28份NaH2PO2·
H2O、2~5.5份C2H
10
BN、1~3份C
12
H
25
SO4Na、1~2份仲烷基磺酸钠、45~65份混合粉末分散液、80~110份去离子水；所述混合粉末分散液，其制备方法为将2,3
‑
二羟基丁二酸、油酸二乙醇酰胺、硬脂酸三乙醇胺盐溶解于去离子水中，6000~7800转/分搅拌速度下，缓慢加入混合粉末，然后强力搅拌0.5~1.5小时，超声分散10~30分钟得到混合粉末分散液；所述2,3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝志伟，
申请(专利权)人：安丘市翼鑫机械有限公司，
类型：发明
国别省市：