[发明专利]一种在铜基体上制备复配表面活性剂/La‑Ni‑Mo‑W共沉积镀层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，具体的说，涉及一种在铜基体上制备复配表面活性剂/La-Ni-Mo-W共沉积镀层的方法。

背景技术

电镀(电沉积)是利用电解原理使镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原而在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。随着科技的进步，单一金属镀层已不能满足社会的需要。复合电镀(亦称分散电镀)是固体颗粒与金属共沉积从而在基体上获得基质金属(或称为主体金属)上弥散分布颗粒结构的复合镀层。即将固体不溶性固体微粒均匀分散在电镀液中，制成悬浮液进行电镀。研究表明，复合粒子的加入会改变镀层的结构和性能，不同的粒子对镀层的影响不同，根据不同微粒的特性如SiC具有高硬度耐高温特性，MoS₂具有润滑性和自修复特性，使其与电镀基质金属共沉积，从而获得具有耐磨、自润滑、耐蚀、装饰、电接触等功能镀层。上述固体微粒指各种难熔的氧化物、碳化物、硼化物、氮化物等。电镀基质金属有镍、铜、铬和一些合金。

稀土元素因具有较大的原子半径和特殊的电子结构而拥有良好的物理、化学、电磁和光学性能而在电镀工艺中有着广泛的应用，以提高镀件的耐腐蚀性、稳定性、析氢活性等；同时若在电镀工艺中引入表面活性剂，则能促使待镀金属颗粒均匀分布、增加其在镀层中的含量等，达到改善镀层性能的目的。如今，电沉积Ni-Mo-W合金以其较高的催化活性、较低的析氢过电位和较优的耐磨耐蚀等优异性能被广泛关注，同时也由于单纯Ni-Mo-W镀层稳定性较差、制备过程中析氢严重、镀层的稳定性和化学活性较差等缺点而急需改进。目前改善镀层活性和稳定性的方法众多，但还没有将稀土元素和表面活性剂共同引入到电沉积过程中的研究。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种在复配表面活性剂存在下制备镧镍钼钨复合镀层的制备方法，将稀土元素和表面活性剂共同引入到Ni-Mo-W电沉积过程中，改善镀层的性能。以解决上述背景技术的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明提供一种在铜基体上制备复配表面活性剂/La-Ni-Mo-W共沉积镀层的方法，具体步骤如下：

①对铜片依次进行预处理；

②以预处理好的铜片作为阴极，镀铂的金属钛网板作为阳极，将阴极和阳极插入到被加热至25～35℃温度、pH值在8.5～10之间的电镀液中，通电进行电解；电解结束后，取出铜片，用去离子水清洗，然后再干燥，得到铜基体上覆盖复配表面活性剂/La-Ni-Mo-W共沉积镀层的构件；其中：所述电镀液的组成及含量如下：

电镀液中，所述的复配表面活性剂由十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、十二烷基磷酯酯三乙醇胺和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠组成。

上述步骤①中，所述预处理包括依次抛光、除油、浸蚀和活化的步骤。优选的，采用400#，800#，1200#，2000#的金相砂纸进行打磨抛光；采用15wt％～25wt％的氢氧化钠溶液进行除油；采用20wt％～50wt％的硝酸溶液进行浸蚀；采用5wt％～15wt％的盐酸溶液进行活化。

上述步骤②中，电解时，电流密度在5～25A/dm²之间，电解时间为20-40min.；干燥温度为20～40℃。

上述步骤②中，采用氢氧化钠和稀硫酸调节电镀液的pH值到8.5～10之间。

上述步骤②中，十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠：十二烷基磷酯酯三乙醇胺和月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠的质量比为1:(1～3):(3～6)。

上述步骤②中，电镀液通过如下步骤的方法制备：

将硫酸镍、钼酸钠、柠檬酸三钠、柠檬酸氨、硝酸镧、钨酸钠、复配表面活性剂钠依次加入蒸馏水中溶解得到电镀液。

和现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明采用先对铜片基体进行预处理，然后以电镀的方法在铜基体上制备复配表面活性剂/La-Ni-Mo-W复合镀层。该工艺制备方法简单，可连续化生产；并且制得的复合镀层与无稀土元素及表面活性剂添加的电镀工艺相比耐磨性能、耐腐蚀性能更高，表面光洁平滑、无空隙，与基体的结合力更好。该制备方法可作为耐腐蚀、耐磨、高硬度、化学活性高、光亮美观复配表面活性剂/La-Ni-Mo-W共沉积镀层的工业生产。

附图说明

图1为不同实施样例的电化学阻抗图谱。