一种离子液体中电镀铝的方法是基于现有电镀铝工艺能耗及成本高，镀液环境要求苛刻，所得铝镀层光亮度不够易脱落等问题。首先是将尿素、卤盐和酰胺加热混合得到的液体与无水氯化铝混合均匀得到离子液体，作为电镀液；其次是将基体作为阴极，铝作为阳极，离子液体作为电镀液，控制电镀温度、电流密度和电镀时间实施电镀；最后是采用硝酸溶液进行出光，采用高锰酸钾溶液进行钝化的后期处理。本发明专利技术电镀成本较低，电镀工艺较为稳定，电镀环境友好；所得铝镀层表面致密均匀，光亮度好，与基体结合力强，适用于一般材料的表面防护和装饰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电镀铝的方法，尤其是一种在离子液体中电镀铝的方法的技术方案。
技术介绍
铝具有抗氧化性、耐腐蚀性、装饰性、金属光泽等性能，是优异的表面镀层材料，传统制备铝镀层的工艺主要有热喷涂、热浸镀、化学气象镀、物理气象镀等，均属高能耗工艺。电镀铝通常在接近常温下进行，既不需要高昂的仪器设备又不会因为较高的工作温度影响到基体性能，而且能耗低得到的铝镀层空隙率低、纯度高、厚度和质量易控制。·金属铝的活波性决定了镀层铝只能在非水溶剂中获得，离子液体由于其良好的物化性质为电镀铝提供了一种理想的反应介质。离子液体作为一种绿色溶剂具有熔点低、电化学窗口宽、性质稳定等特点，可用于电化学的各个方面如电池技术、电镀、电化学合成、电化学电容器等，因此，离子液体也被称为21世纪清洁工业最理想的反应介质。目前关于离子液体电镀铝的研究和报道已有很多，如公开号为CN102206841A的一种“铝基复合材料表面离子液体电沉积铝膜的制备方法”的专利技术专利中，利用季铵盐类、吡啶盐类、咪唑盐类与无水氯化铝和添加剂配置得到电镀液进行电沉积率，但该方法成本较高，所得离子液体对水和空气较为敏感，影响离子液体对电沉积铝膜的效果；再如公开号为CN102206841A的“一种电镀铝液”的专利技术专利中，采用二甲苯、三乙基铝、氟化钠和添加剂组成的镀液进行电镀铝，此方法电流效率较低，而且镀液存在易燃易爆的危险；此外，还有一些电镀铝的方法，但大都存在成本高、电流效率低、对水和空气较敏感、得到的镀层光亮度不够且易脱落等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何配置电镀铝的离子液体及电镀铝层的后期处理，提供。本专利技术所提供的，其所述的方法是按以下步骤进行的 I、离子液体的制备 将摩尔含量70°/Γ85%的尿素与总含量15°/Γ30%的卤盐充分混合，在6(T90°C加热3飞小时,呈熔融状,后加入等体积的酰胺,搅拌过滤； 取上述液体置于容器内，在6(T90°C磁力搅拌条件下，缓慢加入O. 2^2. Omol/L的无水A1C13，80°C磁力搅拌f 2小时，得到氯铝酸盐离子液体，密封备用； II、电镀铝 将预处理的基体作为阴极，高纯铝片作为阳极，上述离子液体作为电镀液，控制电镀温度4(T90°C，电流密度f 7A/dm2，电镀时间2(Tl20min，选择直流电源或脉冲电源实施电镀； III、后期处理将上述电镀铝后的基体由无水乙醇冲洗，再用去离子水冲洗晾干；后用1飞％。!^03在30°C 60°C下出光l 5s ;然后用去离子水冲洗；最后用O. Γ0. 5mol/L高锰酸钾溶液600C 80°C下进行钝化处理，钝化时间15 40s，形成氧化铝钝化膜。进一步地，上述技术方案中，离子液体的制备是将摩尔含量为75°/Γ80%的尿素与总含量为20% 25%的卤盐充分混合，在7(T80°C加热4飞小时，呈熔融状，后加入等体积的酰胺，搅拌过滤； 取上述液体置于容器内，在7(T80°C磁力搅拌条件下，缓慢加入I. 5^2. Omol/L的无水A1C13，80°C磁力搅拌Γ2小时，得到淡黄色的离子液体，密封备用； 进一步地，上述技术方案中，后期处理是将电镀铝层置于3%。HNO3溶液中，在温度为3(T60°C的条件下，浸溃Hs进行出光处理；后再置于O. 2mol/L高锰酸钾溶液中，在温度为6(T80°C的条件下，保温15 40s进行钝化处理。进一步地，上述技术方案所附加的技术特征在于 卤盐是溴化钠、溴化钾、碘化钠和碘化钾中的任意两种混合。酰胺是甲酰胺、二甲基甲酰胺和乙酰胺中的一种。基体可以是铜、不锈钢、碳钢、或是钕铁硼磁体。实现本专利技术的技术方案，与现有技术相比所具有的优点与积极效果在于 本专利技术所配置离子液体的方法，设备简单，操作温度低，一方面降低能耗，另一方面不会引发副反应。本专利技术方法所配置离子液体对空气和水较为稳定，在离子液体中电镀铝时，对环境要求较低。本专利技术方法所获得的铝镀层光亮度好，表面致密均匀，与基体结合力好。本专利技术还涉及电镀铝层的后期处理，包括出光和钝化。经后期处理的电镀滤层光亮度增强，耐腐蚀性增强。附图说明图I是本专利技术实施方式I得到的铝镀层的SEM图。图2是本专利技术实施方式2得到的铝镀层的SEM图。具体实施例方式下面对本专利技术的具体实施方式作出说明。实施本专利技术所提供的，其所述方法是通过以下步骤实现的 首先是配置电镀铝的离子液体 在本方法的电镀铝工艺中，按摩尔含量为709Γ85%的尿素与总含量为159Γ30%的卤盐进行充分混合，后升温至6(T90°C，持续3飞小时，使其呈熔融状，再加入等体积的酰胺，同时搅拌，并过滤； 将上述熔融状液体置于容器中，在6(T90°C的磁力搅拌条件下，缓慢加入O. 2^2. Omol/L的无水AlCl3，再在80°C下磁力搅拌Γ2小时，制得到淡黄色的离子液体，密封备用；其次是对基体进行电镀铝层 将预处理的镀铝基体作为阴极，铝片作为阳极，上述制得离子液体作为电镀液，将镀铝基体置于离子液体中，控制电镀温度为4(T90°C，电流密度为f7A/dm2，电镀时间为2(Tl20min，选择直流电源或者是脉冲电源进行电镀； 最后是对电镀铝层进行后期处理 将电镀铝层置于I 3%。HNO3溶液中，在温度为30°C 60°C的条件下，浸溃Hs进行出光处理；后再置于O. I O. 5mol/L高锰酸钾溶液中，在温度为60°C ^80°C的条件下，浸溃15 40s进行钝化处理。在上述离子液体中电镀铝的具体实施方式中，经过实验和研究，本专利技术基本上解决了如何配置电镀铝的离子液体问题，以及电镀铝层的后期处理问题，实现了本专利技术所述目的，并达到了电镀铝层的所述效果。·在上述离子液体中电镀铝技术方案的基础上，经过本专利技术进行的多次实验研究，对离子液体的配制进一步确定为按将摩尔含量为75°/Γ80%的尿素与总含量为20% 25%的卤盐充分混合，在7(T80°C加热4飞小时，呈熔融状后加入等体积的酰胺，进行搅拌并过滤；再将液体置于容器内，在7(T80°C的磁力搅拌条件下，缓慢加入I. 5^2. Omol/L的无水AlCl3,80°C并再次搅拌2小时，得到淡黄色的离子液体。这样配置的离子液体能够较好解决本专利技术所提出的问题，实现本专利技术所提出的目的，进一步地提高了电镀铝层表面的致密性及光亮度。进一步地，对电镀铝层进行后续处理，将电镀铝层置于3%。HNO3溶液中，在温度为3(T60°C的条件下，浸溃Hs进行出光处理；后再置于O. 2mol/L高锰酸钾溶液中，在温度为6(T80°C的条件下，浸溃15 40s进行钝化处理。上述优化配置的离子液体中进行电镀铝，并进行后续处理，其达到的效果更好，与现有技术相比，真正实现了铝镀层与基体结合完美无缺，表面致密均匀，光亮度极强，而且经过本专利技术后续的出光和钝化处理，进一步提高了其光亮度，其耐腐蚀性能也得到有效提闻。在上述具体实施方式中，本专利技术电流密度不易超过7A/dm2，超过该电流密度时镀层易出现烧焦发黑的情况，影响表面性能。电镀温度控制在100°c以下，当超过100°C时离子液体会发生分解，且在该温度下不会影响绝大部分基材的力学性能。可通过调节电流密度和电镀时间来得到理想效果和厚度的铝镀层，此外，电镀过程中经磁力搅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离子液体中电镀铝的方法，其所述的方法是按以下步骤进行的：Ⅰ、离子液体的制备将摩尔含量70%~85%的尿素与总含量15%~30%的卤盐充分混合，在60~90℃加热3~5小时，呈熔融状，后加入等体积的酰胺，搅拌过滤；取上述液体置于容器内，在60~90℃磁力搅拌条件下，缓慢加入0.2~2.0mol/L的无水AlCl3，80℃磁力搅拌1~2小时，得到淡黄色的离子液体，密封备用；Ⅱ、电镀铝将预处理的基体作为阴极，铝片作为阳极，上述离子液体作为电镀液，控制电镀温度40~90℃，电流密度1~7A/dm2，电镀时间20~120min，选择直流电源或脉冲电源实施电镀；Ⅲ、后期处理将电镀铝后的基体置于1～5‰HNO3溶液中，在温度为30℃~60℃的条件下，浸渍1~5s进行出光处理；后再置于0.1～0.5mol/L高锰酸钾溶液中，在温度为60℃~80℃的条件下，浸渍15~40s进行钝化处理。
【技术特征摘要】
1. 一种离子液体中电镀铝的方法，其所述的方法是按以下步骤进行的 1.离子液体的制备 将摩尔含量70°/Γ85%的尿素与总含量15°/Γ30%的卤盐充分混合，在6(T90°C加热3飞小时,呈熔融状,后加入等体积的酰胺,搅拌过滤； 取上述液体置于容器内，在6(T90°C磁力搅拌条件下，缓慢加入O. 2^2. Omol/L的无水A1C13，80°C磁力搅拌Γ2小时，得到淡黄色的离子液体，密封备用； II、电镀铝 将预处理的基体作为阴极，铝片作为阳极，上述离子液体作为电镀液，控制电镀温度4(T90°C，电流密度f7A/dm2，电镀时间2(Tl20min，选择直流电源或脉冲电源实施电镀； III、后期处理· 将电镀铝后的基体置于I 5%。HNO3溶液中，在温度为30°C飞(TC的条件下，浸溃f 5s进行出光处理；后再置于O. I O. 5mol/L高锰酸钾溶液中，在温度为60°C 80°C的条件下，浸溃15 40s进行钝...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁振海，杨志，闫瑞景，王俊文，郝晓刚，樊彩梅，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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