本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液、制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明專利技術(shù)鍍鎳溶液中，通過加入納米金剛石，從而能夠提高進(jìn)一步所制得鍍層的耐磨性；同時(shí)，本發(fā)明專利技術(shù)中，通過將氯化膽堿以及水混合后作為溶液，從而可以使得本發(fā)明專利技術(shù)溶液具有良好的分散/溶解性能，可以提高溶質(zhì)的分散性，進(jìn)而提高進(jìn)一步所制得鍍層的性能。同時(shí)，本發(fā)明專利技術(shù)中，通過將本發(fā)明專利技術(shù)溶質(zhì)分散/溶解于溶劑中以制備本發(fā)明專利技術(shù)溶液，具有制備方法簡便，所制得的化學(xué)鍍?nèi)芤盒阅芎玫葍?yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步的，本發(fā)明專利技術(shù)納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液具有優(yōu)良的使用性能，并能夠作為化學(xué)鍍原料而使用。
Nano composite electroless nickel plating solution, preparation method and application thereof
The invention provides a nano composite electroless nickel plating solution, a preparation method and an application thereof. The present invention in nickel plating solution, by adding nano diamond, which can further improve the wear resistance prepared by coating; at the same time, the invention, by choline chloride and water mixture as a solution, which can make the solution of the invention has good dispersion / solubility, can improve the dispersion of solute, and then improve the performance further the prepared coating. In the invention, the inventive solution is dispersed and dissolved in the solvent to prepare the inventive solution, and the preparation method is simple and convenient, and the prepared electroless plating solution has good performance. Furthermore, the nano composite electroless nickel plating solution has excellent service performance and can be used as the raw material for electroless plating.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液、制備方法及應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及化學(xué)鍍鎳領(lǐng)域，具體而言，涉及一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液、制備及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
磨損、腐蝕和疲勞破壞，是金屬零件失效的三種主要形式，這三種形式的失效都是與金屬材料表面的狀態(tài)密切相關(guān)的。而全世界每年由于磨損和/或腐蝕而報(bào)廢的機(jī)械設(shè)備的價(jià)值可以達(dá)到數(shù)百億美元，這是一個(gè)相當(dāng)驚人的數(shù)字。解決磨損或腐蝕最有效的方法就是對材料進(jìn)行表面處理，這種方法既能夠有效提高材料表面性能從而提高其使用壽命，還不會帶來材料以及機(jī)械制造成本的大幅度提高，是一種十分經(jīng)濟(jì)有效的提升材料性能的方法。材料表面處理的方法在近年來也不斷發(fā)展，各種方法應(yīng)運(yùn)而生，但使用最為廣泛的，還是電鍍和化學(xué)鍍的方法。相較于電鍍而言，由于化學(xué)鍍不需要使用電極，也無需使用相關(guān)的通電設(shè)備，因此成本更低且實(shí)用更為便捷，因而化學(xué)鍍也就成了人們對材料表面改性的主要方法之一。雖然人們在化學(xué)鍍領(lǐng)域中做出了很多探索，并且取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，然而，現(xiàn)有的化學(xué)鍍的方法仍然存在一些問題。例如，現(xiàn)有的化學(xué)鍍方法所得到的鍍層耐磨性并不十分理想，無法應(yīng)用于有高耐磨性要求的場合中。同時(shí)，現(xiàn)有化學(xué)鍍中所用溶液都是純水溶液或者完全非水性溶液，純水溶液在溶質(zhì)分散溶解性能上并不理想，這也對鍍層性能產(chǎn)生了不良影響，同時(shí)，純水溶液的使用也會浪費(fèi)大量的水資源，造成環(huán)境污染；而完全非水性溶液對使用環(huán)境條件要求較為嚴(yán)格，并不適于日常使用。有鑒于此，特提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的第一目的在于提供一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，所述的溶液中，通過加入納米金剛石，從而能夠提高進(jìn)一步所制得鍍層的耐磨性；同時(shí)，本專利技術(shù)中，通過將氯化膽堿以及水混合后作為溶液，從而可以使得本專利技術(shù)溶液具有良好的分散/溶解性能，可以提高溶質(zhì)的分散性，進(jìn)而提高進(jìn)一步所制得鍍層的性能。本專利技術(shù)的第二目的在于提供一種所述的溶液的制備方法，本專利技術(shù)中，通過將本專利技術(shù)溶質(zhì)分散/溶解于溶劑中以制備本專利技術(shù)溶液，具有制備方法簡便，所制得的化學(xué)鍍?nèi)芤盒阅芎玫葍?yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的第三個(gè)目的在于提供本專利技術(shù)納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的應(yīng)用，本專利技術(shù)納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液具有優(yōu)良的使用性能，并能夠作為化學(xué)鍍原料而使用。一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶劑為氯化膽堿與水的混合溶液，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶質(zhì)包括鎳鹽、次磷酸鈉、硫酸鈉、檸檬酸鈉、納米金剛石以及穩(wěn)定劑；其中，鎳鹽的濃度為15～40g/L，次磷酸鈉的濃度為10～40g/L，醋酸鈉的濃度為10～30g/L，檸檬酸鈉的濃度為10～30g/L，穩(wěn)定劑的濃度為0.5～5g/L,納米金剛石的濃度為2～5g/L。本專利技術(shù)中，通過使用納米金剛石作為原料，從而能夠提高本專利技術(shù)溶液進(jìn)一步所制得鍍層的耐磨性能；同時(shí)，本專利技術(shù)中，通過使用氯化膽堿以及水的混合物作為溶劑，從而能夠在有效減少用水的同時(shí)，還能夠保證本專利技術(shù)溶劑具有良好的溶解/分散性能。可選的，本專利技術(shù)中，納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶劑為氯化膽堿與水的混合溶液，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶質(zhì)為鎳鹽、次磷酸鈉、硫酸鈉、檸檬酸鈉、納米金剛石以及穩(wěn)定劑；其中，鎳鹽的濃度為15～40g/L，例如可以為，但不限于18、20、25、30、32、35以及38g/L；次磷酸鈉的濃度為10～40g/L，例如可以為，但不限于15、20、22、25、28、30、35以及38g/L；醋酸鈉的濃度為10～30g/L，例如可以為，但不限于12、15、18、20、25或者28g/L；檸檬酸鈉的濃度為10～30g/L，例如可以為，但不限于15、20、25或者28g/L；穩(wěn)定劑的濃度為0.5～5g/L，例如可以為，但不限于1、1.5、2、2.5、3、3.5、4或者4.5g/L；納米金剛石的濃度為2～5g/L，例如可以為，但不限于3、4或者4.5g/L。可選的，本專利技術(shù)中，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液中，鎳鹽的濃度為20～30g/L，次磷酸鈉的濃度為15～30g/L，醋酸鈉的濃度為15～25g/L，檸檬酸鈉的濃度為15～25g/L，穩(wěn)定劑的濃度為1～3g/L,納米金剛石的濃度為3～4g/L。本專利技術(shù)中，通過對溶液中各組分用量的進(jìn)一步調(diào)整，從而進(jìn)一步優(yōu)化了本專利技術(shù)溶液鍍鎳的效果，并能夠進(jìn)一步改善所制得鎳涂層的強(qiáng)度和耐磨性。可選的，本專利技術(shù)中，所述鎳鹽為硫酸鎳和氯化鎳的混合物；其中，硫酸鎳和氯化鎳的摩爾比為(1～3)：(1～5)；優(yōu)選的，本專利技術(shù)中，硫酸鎳和氯化鎳的摩爾比為(1～2)：(3～5)。本專利技術(shù)中，通過對所用原料鎳鹽及其組成進(jìn)一步的選擇和調(diào)整，從而進(jìn)一步優(yōu)化了本專利技術(shù)溶液鍍鎳的使用效果。可選的，本專利技術(shù)中，所述氯化膽堿與水的摩爾比為(1～1.2)：(3～6)；優(yōu)選的，本專利技術(shù)中，所述氯化膽堿與水的摩爾比為1：(4～5)。本專利技術(shù)中，通過對混合溶液中氯化膽堿與水用量比的選擇和調(diào)整，從而可以使得本專利技術(shù)混合溶液對溶質(zhì)的溶解/分散性能更好，有利于各組分均勻分散，從而進(jìn)一步提高所制得溶液的效果。可選的，本專利技術(shù)中，所述納米金剛石的粒徑為10～60nm，例如可以為，但不限于15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm或者55mn等。本專利技術(shù)中，通過對納米金剛石粒徑的進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化，選擇具有合適粒度的納米金剛石作為原料，從而可以使得原料納米金剛石能夠在混合溶液中更加均勻的分散。可選的，本專利技術(shù)中，所述穩(wěn)定劑為醋酸鉛。同時(shí)，本專利技術(shù)還提供了所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的制備方法，所述方法包括如下步驟：鎳鹽、次磷酸鈉、硫酸鈉、檸檬酸鈉以及穩(wěn)定劑分別加入混合溶液中均勻混合后，再加入納米金剛石，然后再次均勻混合，即得所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液。本專利技術(shù)方法中，通過將本專利技術(shù)組合物中溶質(zhì)分散/溶解于溶劑中以制備本專利技術(shù)溶液，具有制備方法簡便，所制得的化學(xué)鍍?nèi)芤盒阅芎玫葍?yōu)點(diǎn)。可選的，本專利技術(shù)中，所述方法中還進(jìn)一步包括加入酸/堿，以調(diào)節(jié)鍍鎳溶液pH的步驟；進(jìn)一步的，本專利技術(shù)中，是將鍍鎳溶液pH調(diào)至4.6～5.6。具體的，本專利技術(shù)中，所述制備方法的加料順序如下：首先向混合溶液中依次加入硫酸鈉和檸檬酸鈉，然后再加入鎳鹽，接著加入次磷酸鈉，然后加入穩(wěn)定劑，最后加入納米金剛石。同樣的，本專利技術(shù)還提供了所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液在化學(xué)鍍鎳中的應(yīng)用。本專利技術(shù)納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液具有優(yōu)良的使用性能，并能夠作為化學(xué)鍍原料而使用。可選的，本專利技術(shù)中，所述化學(xué)鍍鎳包括如下步驟：(1)對待鍍基體進(jìn)行預(yù)處理；(2)將步驟(1)中處理后的基體與納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液接觸并鍍鎳；(3)將鍍鎳后的基體熱處理后清洗。可選的，本專利技術(shù)中，所述對待鍍基體進(jìn)行預(yù)處理為對基體進(jìn)行拋光-除油-堿洗-酸洗-活化-水系-丙酮沖洗以及風(fēng)干處理等預(yù)處理步驟。可選的，本專利技術(shù)中，所述鍍鎳的溶液溫度為70～90℃，例如可以為，但不限于75、80或者85℃等；鍍鎳的時(shí)間為0.5～1.5h，例如可以為，但不限于1h或者1.2h等。可選的，本專利技術(shù)中，所述熱處理的溫度為300～500℃；優(yōu)選的，本專利技術(shù)中，所述熱處理的溫度為350～450℃，例如可以為，但不限于360、370、380、390、400、410、420、430或者440℃等。可選的，本專利技術(shù)中，步驟(4)中所述清洗為丙酮或水清洗；進(jìn)一步的，本專利技術(shù)在清洗后，還進(jìn)一步包括將化學(xué)鍍后的基體晾本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，其特征在于，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶劑為氯化膽堿與水的混合溶液，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶質(zhì)包括鎳鹽、次磷酸鈉、硫酸鈉、檸檬酸鈉、納米金剛石以及穩(wěn)定劑；其中，鎳鹽的濃度為15～40g/L，次磷酸鈉的濃度為10～40g/L，醋酸鈉的濃度為10～30g/L，檸檬酸鈉的濃度為10～30g/L，穩(wěn)定劑的濃度為0.5～5g/L,納米金剛石的濃度為2～5g/L。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，其特征在于，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶劑為氯化膽堿與水的混合溶液，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液的溶質(zhì)包括鎳鹽、次磷酸鈉、硫酸鈉、檸檬酸鈉、納米金剛石以及穩(wěn)定劑；其中，鎳鹽的濃度為15～40g/L，次磷酸鈉的濃度為10～40g/L，醋酸鈉的濃度為10～30g/L，檸檬酸鈉的濃度為10～30g/L，穩(wěn)定劑的濃度為0.5～5g/L,納米金剛石的濃度為2～5g/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，其特征在于，所述納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液中，鎳鹽的濃度為20～30g/L，次磷酸鈉的濃度為15～30g/L，醋酸鈉的濃度為15～25g/L，檸檬酸鈉的濃度為15～25g/L，穩(wěn)定劑的濃度為1～3g/L,納米金剛石的濃度為3～4g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶液，其特征在于，所述鎳鹽為硫酸鎳和氯化鎳的混合物；其中，硫酸鎳和氯化鎳的摩爾比為(1～3)：(1～5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米復(fù)合化學(xué)鍍鎳溶...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：耿國強(qiáng)，李振杰，
申請(專利權(quán))人：河南工程學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：河南,41
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