[发明专利]一种镍合金刷镀液及微结构可控的刷镀层的制备方法

说明书

本发明公开了一种镍合金刷镀液及微结构可控的刷镀层的制备方法，其镍合金刷镀液，含有以下组份：硫酸镍200～400 g/L，钼酸钠/钨酸钠30～50 g/L，乙酸10～30 g/L，乳酸钠40～60 g/L，乳酸40～60 g/L，硫酸钠20～40 g/L，十二烷基苯磺酸钠0.1～0.2g/L，pH为2.5～3.5；镍合金刷镀液的微结构可控的刷镀层的制备方法，包含以下步骤：（1）工件表面预处理：表面打磨、电净及活化；（2）刷镀：工件接负极，刷镀端接正极；刷镀工作电压12‑18V，电极工件表面的相对速度10‑20cm/s，刷镀时间20‑50min；镀层厚度15‑40μm。

技术领域

本发明涉及电刷镀，确切地说是一种镍合金刷镀液及微结构可控的刷镀层的制备方法。

背景技术

电刷镀技术是再制造技术和表面工程技术的重要组成部分，广泛用于废旧工件的修复应用及特殊工件的功能性表面强化。电刷镀使用刷镀专用电源、刷镀成本低、刷镀设备可移动、工件可现场施镀修复、不受工作零件尺寸的局限以及工艺灵活，而且刷镀后无需二次加工，镀层厚度可控制、环境污染小、生产效率高、节约能源等优点。电刷镀合金镀层因具有高硬度、高耐磨、耐腐蚀等一系列的优异性能，已被广泛应用于高压、重载、腐蚀及疲劳等苛刻条件下工作。在机车、汽车、农机和工程机械以及在船舶、战舰等方面的应用取得了良好的经济效益与社会效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种镍合金刷镀液及微结构可控的刷镀层的制备方法，本发明解决现有刷镀技术中存在的废旧镀液污染重，镀层沉积速率不稳定，合金镀层结合力差等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种镍合金刷镀液，含有以下组份：硫酸镍200～400 g/L，钼酸钠/钨酸钠30～50g/L，乙酸10～30 g/L，乳酸钠40～60 g/L，乳酸40～60 g/L，硫酸钠20～40 g/L，十二烷基苯磺酸钠0.1～0.2g/L，pH为2.5～3.5。

本配方中，表面活性剂筛选从“温度-溶解度”，“浓度-表面张力、润湿力等几个领域入手，结合刷镀工艺条件对多种阴离子表面活性剂进行了理论分析，筛选出了十二烷基苯磺酸钠。Ni-Mo合金具有较强的析氢能力，析氢时工件表面溶液碱性增强，通常会导致表面活性剂的团聚失效，进而导致镀层性能变差。刷镀前镀液为酸性，刷镀过程伴随镀液酸碱性变化，本方案优选获得的表面活性剂对碱，弱酸和硬水都很稳定，该点在刷镀过程具有析氢现象的Ni-Mo合金非常重要。

本配方中，硫酸镍、钼酸钠/钨酸钠是刷镀合金的主盐，乙酸为缓冲剂，乳酸和乳酸钠为新型环保型络合剂。硫酸钠为导电剂。十二烷基苯磺酸钠是阴离子表面活性剂，使镀液各成分间形成了良好得分散效果，同时可以降低镀液面张力，提高界面润湿性的效果。

本刷镀液通过采用绿色有机盐作为新型络合剂并挑选了阴离子表面活性剂极大地降低刷镀液的表面张力，提高了界面润湿性及合金溶液的稳定性，通过调节控制反应体系的金属离子浓度和反应pH值，可以促使刷镀过程中金属离子电沉积反应程度更完全，抑制刷镀过程中杂质离子在金属表面的附着，使反应过程更缓和，实现了镍基复合镀层的低成本、绿色环保生产。

一种镍合金刷镀液的微结构可控的刷镀层的制备方法，包含以下步骤：

（1）工件表面预处理：表面打磨、电净及活化；

（2）刷镀：工件接负极，刷镀端接正极；刷镀工作电压12-18V，电极工件表面的相对速度10-20cm/s，刷镀时间20-50min；镀层厚度15-40μm。

本方法通过对工件表面处理，使工件表面洁净，提高刷镀层与基体的结合力。