一种自润滑复合镀层的制备工艺制造技术

本发明专利技术的目的是制备一种自润滑非晶态Ni-P7/PTFE复合镀层。当该镀层使用在工件表面时，可有效降低工件的摩擦系数，降低其磨损量，提高工件的耐磨性能；同时提高工件的使用寿命；提高相关设备的使用精度。为达到上述效果，力求制备方法简单，性价比高，本发明专利技术主要采用简单易控的化学沉积技术，控制镀液温度为85±2℃，镀液pH值4.4-4.6，控制镀液离子浓度不变，实现自润滑非晶态Ni-P7/PTFE复合镀层的化学沉积。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的目的是制备一种自润滑非晶态Ni-P7/PTFE复合镀层。当该镀层使用在工件表面时，可有效降低工件的摩擦系数，降低其磨损量，提高工件的耐磨性能；同时提高工件的使用寿命；提高相关设备的使用精度。为达到上述效果，力求制备方法简单，性价比高，本专利技术主要采用简单易控的化学沉积技术，控制镀液温度为85±2℃，镀液pH值4.4-4.6，控制镀液离子浓度不变，实现自润滑非晶态Ni-P7/PTFE复合镀层的化学沉积。【专利说明】—种自润滑复合镀层的制备工艺
本专利技术涉及一种自润滑复合镀层的制备工艺，特别是耐磨镀层、涂层的制备技术。
技术介绍
聚四氟乙烯是一种热塑性树脂，熔点为327°C，具有较低的硬度和优良的力学性能260°C )，具有塑料中最小的摩擦系数，仅为0.04，是理想的无油润滑材料。在PTFE结构内部，(CF2)η单元按锯齿状排列，交互作用的(CF2)形成一个螺旋状的扭曲链，由于自身的剪切强度较低，所以聚合物链在滑动过程中容易被剪切脱开，从而在摩擦面间形成聚合物润滑膜，具有自润滑特性。由于PTFE具有以上一些突出特点，通过将PTFE沉积到化学镀镍层中，使得PTFE粒子得到紧密的结合和支撑，所以用PTFE作为固体颗粒进行化学复合沉积得到的化学复合镀层也具有一些特殊性能，如耐腐蚀、耐磨损、自润滑等等。大量实验证明，当对 复合镀层进行热处理以后，既可以对PTFE材料起到烧结作用，还可以使镀层的硬度得以提高。相对于其它化学复合镀层来说，N1-P/PTFE化学复合镀层发展较晚，在20世纪80年代以后欧美各国、日本等才开始研究N1-P/PTFE化学复合镀技术，由于N1-P/PTFE化学复合镀层具有不粘附、耐磨损、自润滑、摩擦系数低等特性，N1-P/PTFE化学复合镀层却是目前应用最多的一种化学复合镀层。例如:用具有自润滑性能的N1-P/PTFE化学复合镀层镀覆汽车差速齿轮，可减少噪声，使汽缸的寿命从3万周期提高到800万周期。为了将PTFE的功能发挥到极致，用以提高镀层在工件表面的耐磨性，减少工件的更换次数，提高工件工作过程中的精度，本专利技术采用化学镀方法获得一种自润滑非晶态N1-P7/PTFE复合镀层。专利技术创造内容本专利技术的目的是制备一种自润滑非晶态N1-P7/PTFE复合镀层。当该镀层使用在工件表面时，可有效降低工件的摩擦系数，降低其磨损量，提高工件的耐磨性能；同时提高工件的使用寿命；提闻相关设备的使用精度。为达到上述效果，力求制备方法简单，性价比高，本专利技术主要采用得以简单实现的化学镀技术，控制制备工艺参数在允许的误差范围内，实现自润滑非晶态N1-P7/PTFE复合镀层的化学沉积。优选的，力求方法简单，采用简单易控的化学镀技术；优选的，采用电子天平称量硫酸镍25~30g.ΙΛ次亚磷酸钠20±lg.ΙΛ醋酸钠14±lg.ΙΛ首先配置成溶液，添加十二烷基硫酸钠0.1~0.3g.I/1连续搅拌24小时，直至泡沫消失。而后添加次亚磷酸2ml.L_\继续搅拌6小时；优选的，用量筒称量8ml.L-1的PTFE乳液，电子天平称量络合剂CF40.4g.L-1混合均匀，连续搅拌24小时；优选的，将两镀液混合搅拌6小时开始施镀，控制镀液温度为85±2°C，镀液pH值4.4-4.6，控制镀液离子浓度不变，可获得自润滑非晶态N1-P7/PTFE复合镀层。【专利附图】【附图说明】下面结合附图对本专利技术做进一步说明。图1为本专利技术一种自润滑复合镀层扫描电镜形貌图；图2为本专利技术复合镀层的N1-P-PTFE复合镀层能谱图；图3为本专利技术复合镀层的N1-P-PTFE复合镀层X射线衍射图；图4为本专利技术复合镀层的N1-P-PTFE复合镀层透射电镜图。具体分析过程本专利技术一种自润滑复合镀层的制备工艺，采用化学复合镀技术获得了一种沉积层。由图1可以看出，沉积层的表面布满了大小分布相对均匀的细小颗粒，结合添加镀液的成分和图2该镀层的电子成分能谱图可以看出，该颗粒为沉积的PTFE颗粒，其在镀层表面分布均匀，无明显的团聚现象。根据能谱分析的结果可知，该镀层内P的含量约为9% ；F (PTFE内含有的F元素)的含量约为8 %，表明该镀层沉积了 PTFE颗粒。图3为该镀层的X射线衍射图谱。由图3可见，该镀层的衍射峰无明显的晶态衍射峰，呈“馒头状”衍射状态，表明该镀层呈现非晶态结构，衍射图出现了 Ni的衍射峰，非晶态不具备晶体的基本特征，没有符合布拉格衍射的界面，不会形成衍射峰。此外，X射线衍射图还有PTFE相和基底相Fe(211)的峰。图4为该复合镀层的透射电镜图。从明场像可以看出，镀层内基本为无规则的晶体块结构，呈现明显的杂乱无章结构分布。结合镀层的现代表征方式和现代测试结果表明，该镀层为非晶态镀层`复合结构。【权利要求】1.一种自润滑复合镀层的制备工艺，本专利技术的组成为硫酸镍25?30g ? L—1，次亚磷酸 钠 20±lg ? L—1，醋酸钠 14±lg ? L—1，温度 85±2°C，pH 值 4. 4-4. 6,8ml ? L-1 的 PTFE 乳液， 十二烷基硫酸钠0. 10.3g ? L_\可获得自润滑非晶态Ni-P7/PTFE复合镀层。2.如权利要求1所述的一种自润滑复合镀层的制备工艺，采用化学镀的方式进行制备。3.如权利要求1所述的一种自润滑复合镀层的制备工艺，其特征在于：硫酸镍25? 30g ?L—1，次亚磷酸20±lg ?L'醋酸钠14±lg ?L'首先配置成溶液，添加十二烷基硫酸 钠0. 1?0. 3g ? L—1连续搅拌24小时，直至泡沫消失。4.如权利要求3所述的镀液，添加次亚磷酸2ml? I71搅拌6小时。5.如权利要求1所述的一种自润滑复合镀层的制备工艺，其特征在于：8ml吨―1的PTFE 乳液+络合剂CF40. 4g ? L-1连续搅拌24小时。6.如权利要求4和5要求的镀液，混合搅拌6小时开始施镀，可获得自润滑非晶态 Ni-P7/PTFE复合镀层。【文档编号】C23C18/36GK103526191SQ201210242673【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2012年7月6日 【专利技术者】李凝, 徐洪, 英正龙, 马继杰, 程光明, 王琳琳, 王晓明, 贺新升, 高春甫, 虞宪富 申请人:浙江师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自润滑复合镀层的制备工艺，本专利技术的组成为硫酸镍25～30g·L?1，次亚磷酸钠20±1g·L?1，醋酸钠14±1g·L?1，温度85±2℃，pH值4.4?4.6，8ml·L?1的PTFE乳液，十二烷基硫酸钠0.1～0.3g·L?1，可获得自润滑非晶态Ni?P7/PTFE复合镀层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李凝，徐洪，英正龙，马继杰，程光明，王琳琳，王晓明，贺新升，高春甫，虞宪富，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：