[发明专利]化学镀稀土铈Ni-P-PTFE复合镀层的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐防垢复合镀层。更具体地说涉及一种化学沉积稀土铈Ni-P-PTFE复合镀层的镀覆工艺。

背景技术

目前化学镀Ni-P-PTFE复合镀层因含有PTFE其具有良好的耐磨性、防垢性、以及孔隙率较少等优点，而广泛应用于化工﹑国防﹑精密仪器制造等领域。但Ni-P-PTFE镀层受施镀过程中搅拌、温度等因素的影响可能会存在PTFE粒子分布不均或者是含量较少等问题，从而影响镀层的耐磨和防垢性能。稀土铈对镀层的防腐和防垢性能有很大的影响，特别是对镀层中PTFE含量和镀层减擦性及润湿角的影响，目前研究的很少。从稀土铈对镀层沉积的促进作用来看，稀土铈对镀层的结构和性能有一定的影响。所以利用稀土铈促进PTFE粒子共沉积的作用制备Ni-P-PTFE复合镀层可以达到提高镀层中PTFE粒子含量，从而提高其耐磨和防垢性的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学镀Ni-P-PTFE复合镀层的制备方法，解决化学镀Ni-P-PTFE复合镀层可能存在的PTFE镀覆不均、PTFE含量偏低等问题，提高镀层耐磨和防垢性能。

本发明所述的一种化学沉积稀土铈Ni-P-PTFE复合镀层的制备方法，在20号钢基体上利用稀土铈诱导沉积的方法在超声作用下镀覆Ni-P-PTFE复合镀层，实现有效的耐磨、减磨和防垢目的。

所述的化学镀制备Ni-P-PTFE复合镀层的工艺步骤如下：

第一步、试样前处理（除油除锈）；

除油液为NaOH溶液(10%),除油时间为10min

第二步、按比例配制镀液；

镀液组成：硫酸镍（纯度>99%）（g/L）:10-15；次亚磷酸钠（纯度>98%）（g/L）:10-15；柠檬酸（纯度>99.5%）（g/L）:5-10；硫酸铈(g/L）:2-8；

第三步、配制PTFE乳液4-11（g/L）和活性剂FC-134（0.2-0.8g/L）混合溶液，机械搅拌（转速：400r/min）3h;

第四步、将镀液和混合溶液混合，机械搅拌（转速：400r/min）2h；

第五步、对试样进行超声清洗；超声频率20KHz,清洗时间为10min

第六步、盐酸(浓度为1mol/L)活化，活化时间为5min；

第七步、水洗；

第八步、施镀；

硫酸镍（g/L）：10-15、次亚磷酸钠（g/L）：10-15、柠檬酸（g/L）：5-10、聚四氟乙烯（PTFE）（g/L）:4-11；活性剂（FC-134）（g/L）:0.2-0.8；硫酸铈(g/L）:2-8；

施镀条件：pH：5-7、温度（℃）：80℃-90、时间（h）：2-3、机械搅拌（400-600r/min）；

第九步、水洗风干；

与现有技术相比，本发明在超声搅拌的作用下，利用稀土铈的诱导特性，诱导PTFE粒子与Ni、P原子共沉积于基体表面，形成致密的Ni-P-PTFE复合镀层，PTFE粒子均匀地分布于边缘中，且其含量大大的增加，从而显著的提高了镀层耐磨和防垢性能。所述的化学镀Ni-P-PTFE复合镀层及制备工艺具有以下优点：

（1）化学镀方法工艺简单、成本低、效率高，能耗低、适合批量生成；

（2）化学镀Ni-P-PTFE复合镀层中，PTFE粒子均匀的分布在Ni-P晶胞周围晶界处；

（3）制备的新型Ni-P-PTFE复合耐磨镀层，具有良好的自润滑作用，减磨效果明显；

（4）制备的新型Ni-P-PTFE复合镀层可以在无润滑的环境下使用；

（5）制备的新型Ni-P-PTFE复合镀层润湿角较大，可以起到防垢作用。

具体实施方式

本发明的具体实施例如下：

实施例1：

所述镀液配置：

施镀：硫酸镍15g/L、次亚磷酸钠15g/L、柠檬酸10g/L、活化剂0.2g/L、PTFE乳液6g/L、硫酸铈4g/L、pH为6、温度85℃、时间1h；机械搅拌：400r/min；

实施例2

所述镀液配置：

施镀：硫酸镍10g/L、次亚磷酸钠10g/L、柠檬酸5g/L、活化剂0.8g/L、PTFE乳液4g/L、硫酸铈2g/L、PH为6.0、温度80℃、时间1.25h、机械搅拌：450r/min；

实施例3

所述镀液配置：