[发明专利]一种Sn-Ni-石墨烯/氟化石墨烯复合镀层的制备工艺

说明书

本发明涉及一种Sn‑Ni‑石墨烯/氟化石墨烯复合镀层的制备工艺，包括以下步骤：先将天然石墨/氟化石墨与碳酸铵球磨60h，得到的石墨烯产品制成水溶液；再将石墨烯水溶液与基础镀液混合后超声1h，调节溶液pH值为8～10，机械搅拌1h，得到镀层Sn‑Ni‑石墨烯复合镀液；然后将经预处理的铜片作为阴极，阴极电流密度为0.3～5A/dm²，施镀温度30～60℃，时间10min，电镀过程中用磁力搅拌器以恒定速度对镀液进行搅拌，电镀完成后在去离子水中清洗试样，并冷风吹干；本发明有效提高了Sn‑Ni镀层的耐蚀性和耐磨性，采用的石墨烯/氟化石墨烯具有一定的亲水性，不需要加入分散剂，便能较好的分散在镀液中。

[技术领域]

本发明属于电镀技术领域，具体地说是一种Sn-Ni-石墨烯/氟化石墨烯复合镀层的制备工艺。

[背景技术]

Sn-Ni合金镀层作为传统的镍镀层和铬镀层的代替镀层，可以降低制备工艺过程对环境的污染和对工作人员健康的损害，并且能提供良好的耐磨性和耐腐蚀性，因此作为保护镀层广泛应用于各领域。然而，对于某些目前特殊使用的领域，锡镍合金镀层的综合性能依然需要进一步提高。

近年来，复合沉积逐渐成为提高镀层耐腐蚀性的另一种有效的方法。复合镀层的制备是在镀液中加入某种固体颗粒，在金属离子还原的同时包覆固体颗粒沉积在镀层中，从而得到复合镀层。迄今为止，已有相关工作者研制了不同颗粒的复合镀层，如SiC、Al₂O₃、SiO₂、金刚石、碳纳米管等。

石墨烯，作为一种SP²杂化轨道相连的碳原子组合成的二维周期蜂窝状结构的原子晶体，其主体单元是链长为0.141nm的极其稳定的苯六元环。此外，石墨烯中σ键和π键的共轭结构使相邻的碳原子之间具有超强的作用力，表现为优良的导电性、导热性及机械性能。目前，石墨烯广泛应用于压力传感器、超级电容器、电子器件等领域。氟化石墨烯作为石墨烯的新型衍生物，是一种二维平面结构，其中碳原子和氟原子是以共价键的形式结合的，具有表面能低、疏水性强及带隙宽等优异的物理化学性能，还具有耐高温、耐腐蚀性、耐摩擦性、化学性质稳定和优异的润滑性，因此可广泛用于高温涂层、抗磨润滑涂层以及耐腐蚀涂层，同时在纳米电子器件、光电子器件以及热电装置等领域具有潜在的应用前景。

目前，已有相关人员利用电沉积技术制备了Ni基-石墨烯复合镀层，以及通过电沉积技术制备了Ni-Mn-石墨烯复合镀层，其均发现石墨烯对提高镀层耐蚀性及硬度的显著效果。据此，若将石墨烯/氟化石墨烯引入Sn-Ni合金镀层中，则有望直接提高Sn-Ni镀层的耐蚀性及硬度。而关于铜表面Sn-Ni-石墨烯/氟化石墨烯电镀复合镀的研究尚未报道。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种Sn-Ni-石墨烯/氟化石墨烯复合镀层的制备工艺，能够电沉积出具有优异的耐腐蚀性能和更高的硬度的Sn-Ni-石墨烯/氟化石墨烯复合镀层，采用的石墨烯/氟化石墨烯具有一定的亲水性，不需要加入分散剂，便能较好的分散在镀液中。

为实现上述目的设计一种Sn-Ni-石墨烯/氟化石墨烯复合镀层的制备工艺，包括以下步骤：