[发明专利]一种镍磷涂层改性方法

说明书

本发明公开了一种镍磷涂层改性方法。将不同梯度浓度的碳溶胶加入制备的电镀液中，通过电化学沉积的方法得到镍磷‑碳纳米复合涂层。制备该镍磷‑碳纳米复合涂层的方法具有无毒无害、高效环保、降低能耗的特点。通过在电镀Ni‑P溶液中加入适量碳溶胶电化学沉积制备所得的镍磷‑碳纳米复合涂层中的碳颗粒在涂层中形成了第二相，强化了涂层的硬度和耐磨性能。提高了镍磷涂层涂层的综合性能，并且扩展了镍磷涂层的应用范围，有着良好的发展前景。

技术领域

本技术涉及镍磷涂层领域，具体涉及一种镍磷涂层改性方法。

技术背景

镍磷涂层因具耐磨性能和高硬度的特点而被广泛应用于工业生产，同时镍磷涂层具有明亮的金属光泽，所以在日常生活中也被应泛应用。由于时代的进步，原有的技术生产的镍磷涂层已经不能满足我们对于镍磷涂层的需求，现代化的建设对于镍磷涂层的功能化也需求越来越大。近些年来，科研人员对于镍磷涂层及其应用进行了大量的研究，通过在涂层中添加纳米颗粒物质形成复合涂层从而增强镍磷涂层性能是比较热门的研究方法。

目前，人们对SiO₂、SiC、TiO₂等纳米颗粒增强的复合涂层有较多的研究，对纳米碳颗粒增强的复合涂层进行研究比较少。纳米碳颗粒具有良好的导电性、自润滑性能，碳纳米颗粒与其他合金形成的复合涂层可以提高涂层的热稳定性能，细化晶粒，硬度和强度也可以提升；除此之外，具有高效自润滑作用的纳米碳颗粒可以大幅度提升涂层的耐摩擦磨损性能，这是其他纳米颗粒增强剂难以比拟的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种通过在电镀镍磷镀液中加入碳溶胶，从而增强镍磷涂层自润滑性能的方法。加入的纳米碳颗粒与镍磷一同通过电化学沉积的方式沉积在黄铜基体表面，且纳米碳颗粒均匀的分散在镍磷涂层中，形成第二相，产生弥散强化效果，从而细化镍磷涂层晶粒，阻碍图层中位错等缺陷的生长，增强镍磷涂层的硬度。同时，由于碳其本身特殊的自润滑性，加入碳颗粒弥散增强的镍磷涂层在耐磨性能方面也有了较大的提高。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种镍磷涂层改性方法，包括以下步骤：

步骤一、在黄铜片试样的一个面上贴上绝缘胶，将黄铜片试样裸露的另一个面使用不同目数的磨砂纸按照由粗到细的顺序依次打磨，然后使用去离子水进行清洗；

步骤二、将步骤一中的黄铜片试样放置于70℃的碱洗液中进行碱洗15min，碱洗完毕之后将试样取出并立即使用去离子水清洗干净；

步骤三、将经过步骤二碱洗完毕之后的试样和一不锈钢板使用夹具夹好，放入配制好的活化液中，保持活化液温度为25℃，使用直流电源，将电源的阳极接不锈钢板，阴极接黄铜片试样，黄铜片试样的裸露面与不锈钢板相对，且平行间隔放置，设置电流密度大小为20～50mA/cm²接通电源进行活化，活化过程持续90s～100s后取出黄铜片试样，使用去离子水冲洗干净；

步骤四、将黄铜片试样和镍板完全浸没在配制好的含有不同浓度碳溶胶的电镀镍磷溶液中，使用磁力搅拌器进行加热和搅拌，保持温度为60±5℃，转子搅拌速率为200～500r/min，以浓度98％的浓硫酸为pH调试剂对电镀镍磷电镀溶液的酸碱度进行调节，保持pH为2～3，将一直流电源阳极接镍板，阴极接黄铜片试样，打开直流电源，设置通电方式为恒流，电化学沉积15～40min；

步骤五、将步骤四中电镀完成的黄铜片试样取出，用去离子水冲洗，然后干燥吹干，得到具有镍磷-碳纳米复合涂层的黄铜片。

优选的，步骤一中，将厚度为2mm的黄铜片使用切割机或剪刀制成规格为15mm×30mm的试样，以适用于电镀槽装置。

优选的，步骤二中所述碱洗液的组成为：35～60g/L NaOH粉末和8～13g/LNaH₂PO₄·H₂O粉末为溶质，以180～220mL的去离子水为溶剂。