【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬表面處理領域，具體為一種復合鍍層電鍍工藝方法
技術介紹
1、電鍍鋅鎳合金鍍層因其卓越的耐蝕特性，在防護金屬材料免受腐蝕的工程應用中占據了重要地位。盡管鋅鎳合金鍍層性能已經符合多種應用的基本要求，但隨著技術進步和性能需求的提高，現有的電鍍技術仍需優化包括鍍層致密性差，鍍層硬度低，耐蝕性差，鍍液均鍍能力差等。本專利技術主要應用于高速列車汽車連接件，高速列車連接件要求鍍層具有較高的性能，包括高硬度，高耐蝕性能，且由于零件的復雜形狀，為了保持鍍層的質量，要求鍍液應當具有較好的的均鍍性與分散能力，然而傳統鋅鎳合金鍍層難以滿足此類高性能的要求，因此納米技術開辟了提高鍍層性能的新途徑，尤其是通過納米尺寸效應來細化鍍層微觀結構，增強其防護性能，納米顆粒的不飽和性，可以與鎳離子等產生鍵合，牽引離子在鍍液中移動，提升在電鍍過程中鍍液的均鍍性與分散能力。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提供一種技術方案，一種復合鍍層電鍍工藝方法，其特征在于，鍍液按摩爾質量配比包括：氫氧化鈉?50%-80%，zno?2%-3%，硫酸鎳3%-7%，三乙醇胺2%-9%，四乙烯五胺?0.4%-3%，酒石酸鉀鈉?1%-4%，edta?0.1%-1%，納米二氧化硅2%-7%，納米氧化鈦?0.6%-3%、初級光亮劑?12ml/l、次級光亮劑?12ml/l；其工藝如下：溫度15-30℃、鍍液ph:12、陰極電流密度4-6a/dm2、陰極面積：陽極面積為1:1.2、電鍍時間：15分鐘；所述電鍍工藝流程包括：
2、a.將計算量的氫氧化鈉倒入少量水中，攪拌使其充分溶解；
3、b.將計算量的氧化鋅倒入步驟a所得氫氧化鈉溶液中，攪拌使其充分溶解；
4、c.將計算量的硫酸鎳倒入少量水中，攪拌使其充分溶解；
5、d.將計算量的三乙醇胺倒入步驟c所得硫酸鎳溶液中，攪拌使其充分溶解；
6、e.將計算量的四乙烯五胺、edta、酒石酸倒入少量水中，攪拌使其充分溶解，并倒入d所得溶液中，使其充分溶解；
7、f.混合步驟b與步驟e溶液，攪拌溶解至澄清；
8、j.將計算量的納米氧化硅和納米氧化鈦加入f，并攪拌均勻使納米粒子懸浮于鍍液當中；
9、h.加入計算量的水定容。
10、其中氫氧化鈉?77.7%，zno?2.8%，硫酸鎳5.5%，三乙醇胺?4.5%，四乙烯五胺?1.4%，酒石酸鉀鈉?2.1%，edta?0.2%，納米二氧化硅3.8%，納米氧化鈦?1.6%能夠達到最好的效果
11、在論文investigation?on?the?coating?modification?effect?of?nano-sio2particles?on?nano-tio2?particles（doi:10.1088/2053-1591/ab192d）?文章主要研究采用溶膠-凝膠法在納米二氧化鈦顆粒表面涂上一層納米二氧化硅顆粒，主要是為了克服二氧化鈦有機基質的光催化作用的分解，本專利技術與該文章的區別在于將納米二氧化硅和納米二氧化鈦應用在電沉積領域，在鋅鎳合金體系的基礎上找到了最佳二氧化硅和二氧化鈦的配比，使鋅鎳合金鍍層達到最優的性能。論文?ceo2?modified?sio2?acted?as?additive?inelectrodeposition?of?zn-ni?alloy?coating?with?enhanced?corrosion?resistance（doi：10.1016/j.jallcom.2017.11.031））文章制備了氧化鈰改性二氧化硅作為鋅鎳涂層電沉積的添加劑，通過文章分析，文章使用的電沉積為酸性體系，納米二氧化鈰呈酸性，更加適合在酸性鍍液體系中參與電沉積的改性，而本文章采用的使堿性鍍液體系，由于堿性鍍液對設備和工件的腐蝕較小，堿性鍍液能夠使金屬離子更均勻地分布和沉積，從而獲得厚度更均勻的鍍層。對于有深孔、凹槽、盲孔等復雜結構的零件，堿性鍍液更好地保護這些部位的質量，納米二氧化鈦和二氧化硅同樣呈堿性，更加適合在堿性體系下參與電沉積的提升，同時納米二氧化硅和二氧化鈦能夠吸附鍍液當中的zn+、ni+，不僅提高了鍍液的穩定性，而且能夠提升鍍液的均鍍能力。
12、與現有技術相比，本專利技術具有以下進步性：本專利技術適用于對于耐磨性和耐蝕性要求高的零件，與傳統鋅鎳合金鍍液電鍍工藝相比，鍍液當中加入納米氧化硅和納米氧化鈦，納米氧化硅和氧化鈦前驅體分別為正硅酸乙酯和鈦酸丁酯，利用溶膠凝膠法能夠較為方便的獲得且成本較低；此外納米氧化硅呈堿性，容易吸附oh-，吸附oh-后荷負電，因此能夠與鍍液當中的zn+、ni+結合,納米氧化硅和納米氧化態移動時，能夠攜帶陽離子一起移動，不僅提高了鍍液的穩定性，而且能夠提升鍍液的均鍍能力；此外納米氧化硅和氧化鈦的加入可以生產出具有增強表面硬度、自潤滑、耐磨性、耐腐蝕性的多功能復合涂層，由于納米尺寸效應，細化了鍍層微觀結構，得到了更加細小的晶粒組織，復合鍍層致密性提升，耐蝕性得到極大的提升；
13、且鍍液采用多元絡合劑（三乙醇胺、四乙烯五胺、edta、酒石酸鉀鈉），根據實驗經驗得到，由于納米顆粒的存在鍍液容易產生氣泡，容易使鍍層產生針孔等弊病，然而多元絡合劑的使用使得鍍液與鍍層之間的潤濕角得到有效的降低，鍍層產生的針孔麻點得以降低，因此鍍層的孔隙率大大減小。鋅鎳合金鍍層比同等厚度的鋅合金鍍層耐蝕性高5倍以上，且根據文獻所得，鍍層當中鎳含量接近14%，鋅鎳合金性能達到最優，其中四乙烯五胺具有不飽和性，能夠與鍍液當中的鎳離子結合，在放電時，沉積在陰極基體上，從而提高鍍層的鎳含量，從而提升鋅鎳合金鍍層的性能。復合電鍍工藝方法兼顧了納米體系和多元絡合劑的優點使得鍍層的耐蝕性極大的提升。
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1.一種復合鍍層電鍍工藝方法，其特征在于，鍍液按摩爾質量配比包括：氫氧化鈉50%-80%，ZnO?2%-3%，硫酸鎳3%-7%，三乙醇胺2%-9%，四乙烯五胺?0.4%-3%，酒石酸鉀鈉?1%-4%，EDTA?0.1%-1%，納米二氧化硅2%-7%，納米氧化鈦?0.6%-3%、初級光亮劑?12mL/L、次級光亮劑?12mL/L；其工藝如下：溫度15-30℃、鍍液pH:12、陰極電流密度4-6A/dm2、陰極面積：陽極面積為1:1.2、電鍍時間：15分鐘；所述電鍍工藝流程包括：
【技術特征摘要】
1.一種復合鍍層電鍍工藝方法，其特征在于，鍍液按摩爾質量配比包括：氫氧化鈉50%-80%，zno?2%-3%，硫酸鎳3%-7%，三乙醇胺2%-9%，四乙烯五胺?0.4%-3%，酒石酸鉀鈉?1%-4%，edta?0.1%-1%，納米二氧化硅2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：常蘇捷，孫景喆，魏德兆，武瑋東，李嘉欣，王馨怡，石磊，
申請(專利權)人：山東建筑大學，
類型：發明
國別省市：
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