一種木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法技術

一種木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法，它涉及一種木材表面化學鍍的方法。本發明專利技術要解決現有木材表面化學鍍工藝復雜、鍍層與木材層結合強度低和耐腐蝕性差的問題。木材表面鍍鎳銅磷合金的方法：一、還原劑由NaBH4溶液和NaOH溶液組成；二、化學鍍溶液由硫酸鎳、硫酸銅、次亞磷酸鈉、檸檬酸三鈉、乙酸銨和氨水組成，通過氨水調節體系的pH至8～11，得到化學鍍溶液；三、木材浸漬到還原劑中，取出后再浸于70～95℃的化學鍍溶液中，得到表面鍍鎳銅磷三元合金的木材。本發明專利技術化學鍍工藝簡單，鍍層與木材層結合強度可達4.387MPa，耐腐蝕性能良好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種木材表面化學鍍的方法。
技術介紹
化學鍍是一種表面處理技術，尤其對形狀不規則的基質，能使非金屬基質金屬化，比電鍍有更好的優勢，而且獲得的鍍層均勻、具有較好的力學性能及裝飾性能，賦予材料表面導電性、電磁屏蔽性能和耐腐蝕性等。傳統的金屬鍍層有難以克服的缺點，銅的導電性很強，但金屬層在空氣中很容易被氧化；鍍鎳穩定但耐腐蝕性差一些。由于N1-Cu-P三元合金比N1-P 二元合金具有更好的耐腐蝕性、熱穩定性、硬度、耐磨性和抗磁性，所以受到人們的廣泛關注。對于非金屬材料，其表面沒有催化劑，所以施鍍前必須活化，傳統施鍍一般采用膠體鈀(PdCl2-SnCl2)活化。馬梅榮研究塑料化學鍍N1-Cu-P鍍層包括以下工藝流程:堿性除油一高鉻酸粗化一亞硫酸鈉溶液還原一HCl溶液預浸一膠體鈀活化一NaOH溶液解膠一化學鍍N1-Cu-P —干燥一性能測定。但由于PdCl2原料昂貴，且基質易吸附一層亞錫粒子而影響化學鍍層的均勻性，操作工序復雜，不宜控制。在現有的化學鍍鎳銅磷工藝中，主要存在金屬與非金屬層結合強度低，且使用的甲醛、甲醇和鹽酸等有毒，不適合大規模生產。而在專利號:ZL200810064935.0，一種木材表面化學鍍鎳的方法的專利中公開了一種制備鍍層N1-P的方法，但是鍍層的耐腐蝕性效果不突出，致使應用受限。
技術實現思路
·本專利技術目的是為了解決現有木材表面化學鍍工藝復雜、鍍層與木材層結合強度低和耐腐蝕性差的問題，而提供。本專利技術木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法按下列步驟實現:一、還原劑由2 7g/L的NaBH4溶液和I 6g/L的NaOH溶液組成；二、化學鍍溶液由20 50g/L的硫酸鎳、0.5 2.0g/L的硫酸銅、20 50g/L的次亞磷酸鈉、30 60g/L的檸檬酸三鈉、20 50g/L的乙酸銨和氨水組成，通過氨水調節體系的pH至8 11 ；三、將木材浸潰到還原劑3 8min，取出木材在室溫下水平放置0.6 1.2min，然后浸潰于70 95°C的化學鍍溶液中15 30min，得到表面鍍鎳銅磷三元合金的木材。本專利技術將木材浸入NaBH4溶液，然后再把載有NaBH4溶液的木材放置于化學鍍溶液中，NaBH4與化學鍍溶液中的Ni2+反應生成Ni°作為催化活性中心，在70 95°C的溫度下Ni2+和Cu2+與還原劑H2P02_反應，共沉積生成N1-Cu-P三元合金。本專利技術木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法所用的活化液配比容易，活化和化學鍍在同一溶液中完成，工藝簡單，鍍層與木材層結合強度達到4.3MPa以上，耐腐蝕性良好。附圖說明圖1是實施例一得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材放大200倍的SEM電鏡圖；圖2是實施例一得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材放大500倍的SEM電鏡圖；圖3是實施例一得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材放大1000倍的SEM電鏡圖；圖4是實施例一得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材放大3000倍的SEM電鏡圖；圖5是實施例一得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材的電磁屏蔽效能圖，a表示未鍍鍍鎳銅磷三元合金的木材電磁屏蔽效能，b表示實施例一得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材電磁屏蔽效能；圖6是實施例一至實施例四得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材鍍層表面電阻率與PH的關系圖；圖7是實施例一、實施例三和實施例四得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材Tafel曲線圖； 圖8是實施例一至實施例四得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材XRD圖；圖9是實施例一、實施例三和實施例四得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材XPS分析組分圖，■一代表鎳，_代表銅，■.代表磷。具體實施例方式具體實施方式一:本實施方式木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法按下列步驟實現:一、還原劑由2 7g/L的NaBH4溶液和I 6g/L的NaOH溶液組成；二、化學鍍溶液由20 50g/L的硫酸鎳、0.5 2.0g/L的硫酸銅、20 50g/L的次亞磷酸鈉、30 60g/L的檸檬酸三鈉、20 50g/L的乙酸銨和氨水組成，通過氨水調節體系的pH至8 11 ；三、將木材浸潰到還原劑3 8min，取出木材在室溫下水平放置0.6 1.2min,然后浸潰于70 95°C的化學鍍溶液中15 30min，得到表面鍍鎳銅磷三元合金的木材。本實施方式通過調節還原劑中NaOH溶液的濃度來影響鍍速，以使鍍層較快、較均勻沉積，其活化階段反應如下:2Ni2++BH4>2H20 — 2Ni°+2H2 丨 +B02>4H+2Cu2++BH4>2H20 — 2Cu°+2H2 丨 +B02>4H.而在化學鍍的活化階段，通過控制化學鍍溶液中CuSO4的濃度以使鍍層均勻，因為過多的Cu沉積會抑制鎳核的催化，降低反應速度，影響后續自催化反應。使用氨水調節化學鍍溶液的PH，通過其與鍍液中的鎳和銅離子絡合來控制自由離子的濃度，促使兩金屬的電極電位向負移動并趨于相近，實現N1-Cu共沉積。其自催化階段反應如下:2H2P02>40H>Ni2+— 2HP0廣+2H20+Ni I +H2 t2H2P02>40r+Cu2+ — 2HP0廣+2H20+Cu I +H2 f2H2P02>6H++4r — 4H20+2P 丨 +3 f具體實施方式二:本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一還原劑由4 6g/L的NaBH4溶液和I 3g/L的NaOH溶液組成。其它步驟及參數與具體實施方式一相同。 具體實施方式三:本實施方式與具體實施方式一或二不同的是步驟二化學鍍溶液由23 35g/L的硫酸鎳、0.5 1.5g/L的硫酸銅、30 45g/L的次亞磷酸鈉、40 55g/L的檸檬酸三鈉、25 40g/L的乙酸銨和氨水組成。其它步驟及參數與具體實施方式一或二相同。具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是通過氨水調節體系的pH至8.5 10。其它步驟及參數與具體實施方式一至三之一相同。具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是通過氨水調節體系的pH至9.5。其它步驟及參數與具體實施方式一至三之一相同。具體實施方式六:本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是步驟三浸潰于83 93°C的化學鍍溶液中15 30min。其它步驟及參數與具體實施方式一至五之一相同。具體實施方式七:本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是步驟三所用的木材為樺木單板。其它步驟及參數與具體實施方式一至六之一相同。實施例一:本實施例木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法按下列步驟實現: 一、還原劑由5g/L的NaBH4溶液和2g/L的NaOH溶液組成；二、化學鍍溶液由30g/L的硫酸鎳、lg/L的硫酸銅、40g/L的次亞磷酸鈉、50g/L的檸檬酸三鈉、35g/L的乙酸銨和氨水組成,通過氨水調節體系的pH至9.5 ;三、將木材浸潰到還原劑5min,取出木材在室溫下水平放置Imin,然后浸潰于900C的化學鍍溶液中20min,得到表面鍍鎳銅磷三元合金的木材。本實施例得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材放大200倍的SEM電鏡圖如圖1所示；放大500倍的SEM電鏡圖如圖2所示；放大1000倍的SEM電鏡圖如圖3所示；放大3000倍的SEM電鏡圖如圖4 所示。將本實施例得到的表面鍍鎳銅磷三元合金的木材利本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法，其特征在于木材表面鍍鎳銅磷三元合金的方法按下列步驟實現：一、還原劑由2～7g/L的NaBH4溶液和1～6g/L的NaOH溶液組成；二、化學鍍溶液由20～50g/L的硫酸鎳、0.5～2.0g/L的硫酸銅、20～50g/L的次亞磷酸鈉、30～60g/L的檸檬酸三鈉、20～50g/L的乙酸銨和氨水組成，通過氨水調節體系的pH至8～11；三、將木材浸漬到還原劑3～8min，取出木材在室溫下水平放置0.6～1.2min，然后浸漬于70～95℃的化學鍍溶液中15～30min，得到表面鍍鎳銅磷三元合金的木材。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王立娟，惠彬，李堅，
申請(專利權)人：東北林業大學，
類型：發明
國別省市：