一種用于形成鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層的電鍍液及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于形成鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層的電鍍液及制備方法,所述用于形成鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層的電鍍液按每升計算,含有鎳鹽為10~400g、含鉬雜多酸鹽為10~800g、絡合劑為5~100g、氯化物為10~300g、稀土為0.05~6g、二硅化鉬為5~60g、表面活性劑為0.01~0.9g,余量為水。其制備方法包括稀土鹽溶液的配制、二硅化鉬微粒的預處理、鎳鹽-鉬雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液的制備和鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層的電鍍液的制備等4個步驟,得到的用于形成鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層的電鍍液用于在待鍍鍍件上進行電鍍形成鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層。
【專利說明】—種用于形成鎳鉬稀土-二硅化鉬復合鍍層的電鍍液及其制備方法和應用
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液及其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002]熱障涂層技術(shù)是目前大幅度提高金屬高溫材料工作溫度的唯一切實可行的方法。 高溫合金有鎳基合金、鑰基合金、鈦基合金和鈮基合金等,鎳基合金是常用的高溫合金。目前獲得實際應用的熱障涂層大多為雙層結(jié)構(gòu),表層為陶瓷隔熱層,主要作用是隔熱、抗腐蝕、沖刷和侵蝕;底層為金屬粘結(jié)層,起著抗高溫氧化腐蝕和改善基體與陶瓷涂層物理相容性的作用。MCrAH(M:N1、Co或Ni+Co)是目前熱障涂層普遍采用的一種粘結(jié)層材料。鎳鑰鍍層與純鎳相比具有良好的硬度、耐高溫、耐磨性、耐蝕性、較低的析氫超電勢等,在冶金、 機械、化工、氯堿工業(yè)、石油、電子等諸多領域有著廣泛的應用前景。MoSi2因其具有陶瓷和金屬的雙重特性、具有良好的綜合力學性能、高熔點、適中的比重、較低的熱膨脹系數(shù)、良好的高溫抗氧化性及良好的電熱傳導性,在鎳鑰稀土合金鍍層中夾雜著固體二硅化鑰微粒, 可改善鍍層的熱膨脹系數(shù)、硬度、耐磨、耐蝕、自潤滑等,但目前尚沒有鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層及其制備方法的相關(guān)報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的之一是提供一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0004]本發(fā)明的目的之二是提供上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的之三在于提供上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的應用方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為 l(T400g、含鑰雜多酸鹽為l(T800g、絡合劑為5?100g、氯化物為l(T300g、稀土為0.05? 6g、二硅化鑰為5?60g、表面活性劑為0.01?0.9g,余量為水;.其中所述的鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳中的一種或兩種以上組成的混合物;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨、鑰酸鈉、磷鑰酸銨、鑰酸中的一種或兩種以上組成的混合物;
所述的絡合劑為甲酸、乙酸、氨基乙酸、羥基乙酸、乳酸、草酸、丁二酸、檸檬酸、蘋果酸、 酒石酸中的一種或兩種以上組成的混合物;
所述的氯化物為氯化銨、氯化鉀、氯化鈉中的一種和兩種以上組成的混合物;
所述的稱土為倆、鋪、譜、欽、紅、箱、禮、鋪、摘、欽、輯、錢、鏡、錯、乾、銳中的一種或兩種以上的稀土組成的混合物;所述的表面活性劑為曲拉通x-100、十六烷基三甲基溴化銨、溴化十六烷基吡啶、聚乙二醇6000中的一種或兩種以上組成的混合物。
[0007]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(1)、稀土鹽溶液的配制
將稀土氧化物溶于硝酸或鹽酸中,配制成稀土的濃度為10?50g/L稀土鹽溶液; 其中稀土氧化物為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿、镥、釔、鈧中的一種或兩種以上的稀土氧化物組成的混合物;
稀土鹽為稀土硝酸鹽、稀土氯化物或稀土硝酸鹽與稀土氯化物組成的混合物;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
將粒徑為10 ii m?IOnm的二硅化鑰微粒先用丙酮清洗,再浸泡于2?6mol/L的鹽酸溶液中0.2?lh,抽濾,水洗至中性,在50?100°C下干燥0.5?5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、用水將鎳鹽、含鑰雜多酸鹽、絡合劑和氯化物溶解后,加入步驟(I)制備的稀土鹽溶液,用碳酸鈉水溶液調(diào)pH值為7.5?9.0,即得鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液,控制其中鎳鹽、含鑰雜多酸鹽、絡合劑、氯化物、稀土的濃度分別為10-400g/L、 10-800g/L、5-100g/L、10-300g/L、0.05_6g/L ;
其中鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳中的一種或兩種以上組成的混合物;
含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨、鑰酸鈉、磷鑰酸銨、鑰酸中的一種或兩種以上的混合物; 絡合劑為甲酸、乙酸、氨基乙酸、羥基乙酸、乳酸、草酸、丁二酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸中的一種或兩種以上的混合物;
氯化物為氯化銨、氯化鉀、氯化鈉中的一種或兩種以上的混合物;
(4)、將步驟(I)所得的預處理后的二硅化鑰微粒、步驟(2)制備的鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液的體積的1-6.5%與表面活性劑混 合后,在研缽中研磨, 然后轉(zhuǎn)入新的容器繼續(xù)添加步驟(2)所得的余量的鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為100?900rpm進行攪拌4?12h后,用超聲波處理0.2?Ih, 即得用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液;
上述所用的鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液、二硅化鑰和表面活性劑的量,按鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液:二硅化鑰:表面活性劑為IL:5?60g:0.01?0.9g的比例計算;
所述的表面活性劑為自曲拉通X-100、十六烷基三甲基溴化銨、溴化十六烷基吡啶、聚乙二醇6000中的一種或兩種以上的混合物。
[0008]上述所得的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液用于在待鍍鍍件上進行電鍍形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的方法,步驟如下:
將待鍍鍍件放入用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液中進行電鍍并作為陰極,陽極為鎳,電鍍過程控制電流密度10?25A/dm2,電鍍液pH值7.5?9.0,電鍍溫度 40?60°C,攪拌轉(zhuǎn)速100?600rpm,電鍍時間10?60min,電鍍完畢后,鍍件用水沖洗,風干,即得具有鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳合金板、鎳板或鎳單晶板。[0009]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層,由于在鎳鑰稀土合金鍍層中夾雜著固體二硅化鑰微粒,二硅化鑰因其具有陶瓷和金屬的雙重特性、具有良好的綜合力學性能、 高熔點、較低的熱膨脹系數(shù)、良好的高溫抗氧化性及良好的電熱傳導性,鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的硬度明顯提高,熱膨脹系數(shù)下降,其硬度為812.5-901.2HV,熱膨脹系數(shù)為
12.2 X KT6IT1 -5.5X10 范圍。
【具體實施方式】
[0010]下面通過具體實施例對本發(fā)明進一步闡述,但并不限制本發(fā)明。
[0011]用沃伯特測量儀器(上海)有限公司401MVDTM顯微維氏硬度計測量鎳鑰-二硅化鑰復合鍍層的顯微硬度,測定方法見參考文獻:劉小珍,王剛,宋玲玲,李昕,朱旭倩.鉻-鑭鍍層的制備及其光譜性能.光譜學與光譜分析.2011,31 (7): 1964-1967。
[0012]用德國耐馳科學儀器有限公司DIL 402C熱膨脹儀測定鎳鑰_ 二硅化鑰復合鍍層的熱膨脹系數(shù),測定方法見DIL 402C熱膨脹儀的使用說明書。
[0013]實施例1
一種用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為10g、 含鑰雜多酸鹽為log、絡合劑為5g、氯化物為10g、稀土為0.05g、二硅化鑰為5g、表面活性劑為0.0lg,余量為水;
其中所述的鎳鹽為硝酸鎳;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸鈉;
所述的絡合劑為甲酸、草酸按質(zhì)量比計算,即甲酸:草酸為2:3組成的混合物;
所述的氯化物為氯化銨;
所述的表面活性劑為分子量為6000的聚乙二醇;
所述的稀土為鑭。
[0014]上述所得的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(1)、稱取2.3456g氧化鑭于IOOmL小燒杯中,在攪拌下加12mL質(zhì)量濃度為37%的鹽酸, 加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至IOOmL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬鑭濃度為20g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為10 ii m 二娃化鑰微粒5g于IOOmL的燒杯中,加IOmL丙酮,攪拌5min,抽濾, 將二硅化鑰微粒于IOOmL的燒杯中,加2mol/L鹽酸溶液10mL,浸泡0.2h,抽濾,水洗至中性,在50°C烘箱中干燥5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、硝酸鎳-鑰酸鈉-甲酸-草酸-氯化銨-氯化鑭混合溶液的制備
在2L的燒杯中加入IOg硝酸鎳、IOg鑰酸鈉、2g甲酸、3g草酸、IOg氯化銨,加入步驟(I) 所得的鑭濃度為20g/L的稀土鹽溶液2.5mL,加935mL水溶解硝酸鎳、鑰酸鈉、甲酸、草酸、氯化銨,然后用碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液PH值為7.5,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硝酸鎳-鑰酸鈉-甲酸-草酸-氯化銨-氯化鑭混合溶液;
(4)、將5g步驟(2)處理的二硅化鑰微粒于研缽中,加入0.0lg表面活性劑即聚乙二醇6000、10mL步驟(3)所得的硝酸鎳-鑰酸鈉_甲酸-草酸-氯化銨_氯化鑭混合液,研磨30min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入990mL步驟(3)所得的硝酸鎳-鑰酸鈉-甲酸-草酸-氯化銨-氯化鑭混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為IOOrpm進行攪拌12h后,超聲波處理0.2h,即得一種用于形成鎳鑰鑭-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0015]將上述所得的一種用于形成鎳鑰鑭-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液用于待鍍鎳合金板進行電鍍形成鎳鑰鑭-二硅化鑰復合鍍層的方法,具體步驟如下:
將80mm X 80mm X0.5mm的待鍍鍍件放入上述所得的一種用于形成鎳鑰鑭-二娃化鑰復合鍍層的電鍍液中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX 2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為lOOrpm,電流密度為10A/dm2,電鍍液pH值為7.5,溫度為 40°C,施鍍時間為lOmin,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,即得具有鎳鑰鑭-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳合金板。
[0016]上述所得的鍍件上的鎳鑰鑭-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為812.5HV,其熱膨脹系數(shù)為12.2X10_ 6K'
[0017]實施例2
一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為400g、 含鑰雜多酸鹽為800g、絡合劑為100g、氯化物為300g、稀土為6 g、二硅化鑰為60g、表面活性劑為0.9g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為氯化鎳、硫酸鎳按質(zhì)量比計算,即氯化鎳:硫酸鎳為1:1的比例組成的混合物;
所述的含鑰雜多酸鹽為磷鑰酸銨;
所述的絡合劑為檸檬酸;
所述的氯化物為氯化鉀、氯化鈉按質(zhì)量比計算,即氯化鉀:氯化鈉為1:1的比例組成的混合物; 所述的表面活性劑為曲拉通X-100、十六烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比計算,即曲拉通 x-100:十六烷基三甲基溴化銨為4:5的比例組成的混合物;
所述的稀土為釹、釔組成的混合物。
[0018]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(1)、稱取3.4992g氧化釹于IOOmL小燒杯中,在攪拌下加30mL濃硝酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至IOOmL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬釹濃度為30g/L的稀土鹽溶液;
稱取3.8100g氧化釔于IOOmL小燒杯中,在攪拌下加30mL濃硝酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至IOOmL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬釔濃度為30g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為IOnm 二娃化鑰微粒60g于200mL的燒杯中,加50mL丙酮,攪拌5min,抽濾, 將二硅化鑰微粒于200mL的燒杯中,加6mol/L鹽酸溶液50mL,浸泡lh,抽濾,水洗至中性, 在100°C烘箱中干燥0.5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;(3)、硫酸鎳-氯化鎳-磷鑰酸銨-檸檬酸-氯化鉀-氯化鈉-硝酸釹-硝酸釔混合液的制備
在2L的燒杯中加入200g硫酸鎳、200g氯化鎳、800g磷鑰酸銨、50g檸檬酸、50g氯化鉀,50g氯化鈉,加入步驟(I)所得的釹濃度為30g/L的的稀土鹽溶液IOOmL和步驟(I)所得的釔濃度為30g/L的的稀土鹽溶液IOOmLjP 780mL水并攪拌溶解,用碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液PH值為9.0,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硫酸鎳-氯化鎳-磷鑰酸銨-檸檬酸-氯化鉀-氯化鈉-硝酸釹-硝酸釔混合液;
(4)、將60g步驟(2)經(jīng)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加入表面活性劑即0.5g 十六烷基三甲基溴化銨和0.4g曲拉通X-100、60mL步驟(3)所得的硫酸鎳-氯化鎳-磷鑰酸銨-檸檬酸-氯化鉀-氯化鈉-硝酸釹-硝酸釔混合液,研磨60min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,再加入940mL步驟(3)所得的硫酸鎳-氯化鎳-磷鑰酸銨-檸檬酸-氯化鉀-氯化鈉-硝酸釹-硝酸釔混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為900rpm進行攪拌4h后,超聲波處理lh,即得用于形成鎳鑰釹釔-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0019]將上述所得的用于形成鎳鑰釹釔-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中, 將80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX 2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為600rpm,電流密度為25A/dm2,電鍍液PH值為9.0,溫度為60°C,施鍍時間為60min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,即得具有鎳鑰釹釔-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳板。
[0020]上述所得的鍍件上的鎳鑰釹釔-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為897HV,其熱膨脹系數(shù)為5.5X10_ 6K'
[0021]實施例3
一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為200g、 含鑰雜多酸鹽為400g、絡合劑為52.5g、氯化物為155g、稀土為3g、二硅化鑰為32.5g、表面活性劑為0.455g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為硝酸鎳和氯化鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳為3:1的比例組成的混合物;
所述的含鑰雜多酸鹽為 鑰酸銨和鑰酸按質(zhì)量比計算,即鑰酸銨:鑰酸為1:1的比例組成的混合物;
所述的絡合劑為草酸;
所述的氯化物為氯化銨;
所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、溴化十六烷基吡啶和聚乙二醇6000按質(zhì)量比計算,即十六烷基三甲基溴化銨:溴化十六烷基吡啶:聚乙二醇6000為2:5:1的比例組成的混合物;
所述的稀土為鉺。
[0022]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(I)、稱取5.7175g氧化鉺于IOOmL小燒杯中,在攪拌下加30mL濃硝酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至IOOmL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬鉺濃度為50g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為Ium 二娃化鑰微粒32.5g于200mL的燒杯中,加35mL丙酮,攪拌5min,抽濾,將二硅化鑰微粒于200mL的燒杯中,加3.0moI/L鹽酸溶液50mL,浸泡0.8h,抽濾,水洗至中性,在65°C烘箱中干燥3.5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、在2L的燒杯中加入150g硝酸鎳、50g氯化鎳、200g鑰酸銨、200g鑰酸、52.5g草酸、 155g氯化銨,再加入60mL步驟(I)所得的鉺濃度為50g/L的稀土鹽溶液,然后再加920mL 水攪拌溶解,用碳酸鈉水溶液調(diào)PH值為8.5,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硫酸鎳-氯化鎳-磷鑰酸銨-檸檬酸-氯化鉀-氯化鈉-硝酸鉺混合液;
(4),32.5g步驟(2)經(jīng)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加表面活性劑即0.1138g 十六烷基三甲基溴化銨、0.2845g聚乙二醇6000和0.0569g溴化十六烷基吡啶、49mL步驟
(3)所得的硫酸鎳-氯化鎳-鑰酸銨-鑰酸-草酸-氯化銨-硝酸鉺混合液,研磨55min, 轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入935mL步驟(3)所得的硫酸鎳-氯化鎳-鑰酸銨-鑰酸-草酸-氯化銨-硝酸鉺混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為700rpm進行攪拌6h后,超聲波處理0.3h,即得用于形成鎳鑰餌-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0023]將上述所得的用于形成鎳鑰餌-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中,將 80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為550rpm,電流密度為17.5A/dm2,電鍍液PH值為8.5,溫度為50°C,施鍍時間為35min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,S卩得具有鎳鑰餌-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳單晶板。
[0024]上述所得的鍍件上的鎳鑰鉺-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為835.8HV,其熱膨脹系數(shù)為8.( 10
[0025]實施例4
一種用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為100g、 含鑰雜多酸鹽為600g、絡合劑為20g、氯化物為300g、稀土為0.15g、二硅化鑰為7g、表面活性劑為0.4g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為氯化鎳;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨和磷鑰酸銨按質(zhì)量比計算,即鑰酸銨:磷鑰酸銨為1:1 的比例組成的混合物;
所述的絡合劑為酒石酸;
所述的氯化物為氯化銨和氯化鈉按質(zhì)量比計算,即氯化銨:氯化鈉為1:1的比例組成的混合物;`所述的表面活性劑為溴化十六烷基吡啶;
所述的稀土為釤。
[0026]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(I)、釤濃度為50g/L的溶液的制備
稱取2.8991g氧化釤于IOOmL小燒杯中,在攪拌下加15mL質(zhì)量百分比濃度為37%的鹽酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至50mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬釤濃度為50g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為2 ii m 二娃化鑰微粒7g于IOOmL的燒杯中,加IOmL丙酮,攪拌5min,抽濾, 將二硅化鑰微粒于IOOmL的燒杯中,加5mol/L鹽酸溶液10mL,浸泡0.5h,抽濾,水洗至中性,在60°C烘箱中干燥4h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、氯化鎳-磷鑰酸銨-鑰酸銨-酒石酸-氯化鈉-氯化銨-氯化釤混合液的制備在2L的燒杯中加入IOOg氯化鎳、300g磷鑰酸銨、300g鑰酸銨、20g酒石酸、150g氯化
鈉、150g氯化銨,加入3mL步驟(I)所得的釤濃度為50g/L的溶液,加入980mL水,攪拌溶解, 用碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH值為8.0,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得氯化鎳-磷鑰酸銨-鑰酸銨-酒石酸-氯化鈉-氯化銨-氯化釤混合液;
(4)、將7g的步驟(2)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加入表面活性劑即0.4g溴化十六烷基吡啶、加入7mL步驟(3)所得的氯化鎳-磷鑰酸銨-鑰酸銨-酒石酸-氯化鈉-氯化銨-氯化釤混合液,研磨55min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入993mL步驟(3)所得的氯化鎳-磷鑰酸銨-鑰酸銨-酒石酸-氯化鈉-氯化銨-氯化釤混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為SOOrpm 進行攪拌IOh后,超聲波處理0.4h,即得用于形成鎳鑰釹釤-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0027]將上述鎳鑰釹釤-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中,將 80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為200rpm,電流密度為20A/dm2,電鍍液 pH值為8.6,溫度為55°C,施鍍時間為20min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,即得具有鎳鑰釹釤-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳單晶板。
[0028]上述所得的鍍件上的鎳鑰釤-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為832.2HV,其熱膨脹系數(shù)為7.1XlO-6K'
[0029]實施例5
一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為150g、 含鑰雜多酸鹽為100g、絡合劑為75g、氯化物為50g、稀土為0.05g、二硅化鑰為45g、表面活性劑為0.2g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳和硫酸鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳:硫酸鎳為1:1:1的比例組成的混合物;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨;
所述的絡合劑為乙酸和蘋果酸按質(zhì)量比計算,即乙酸:蘋果酸為1:1的比例組成的混合物;
所述的氯化物為氯化鉀;
所述的表面活性劑為曲拉通x-100和聚乙二醇6000按質(zhì)量比計算,即曲拉通X-100: 聚乙二醇6000為1:1的比例組成的混合物;
所述的稀土為镥。
[0030]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:(1)、稱取0.5686g氧化镥于50mL小燒杯中,在攪拌下加3mL濃硝酸,加熱,使其溶解, 待其冷卻后,移至50mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬镥濃度為10g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為IOOnm 二娃化鑰微粒45g于200mL的燒杯中,加50mL丙酮,攪拌5min,抽濾,將二硅化鑰微粒于200mL的燒杯中,加2.5mol/L鹽酸溶液50mL,浸泡0.3h,抽濾,水洗至中性,在70°C烘箱中干燥3h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、在2L的燒杯中加入50g硝酸鎳、50g氯化鎳、50g硫酸鎳、IOOg鑰酸銨、35g乙酸、 35g蘋果酸、50g氯化鉀,加入5mL步驟(I)所得的镥濃度為10g/L的稀土鹽溶液,加980mL 水攪拌溶解,用碳酸鈉水溶液調(diào)PH值為8.2,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-乙酸-蘋果酸-氯化鉀-硝酸镥混合液;
(4)、將45g步驟(2)經(jīng)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加入表面活性劑即0.1g聚乙二醇6000和0.1g曲拉通X-100、60mL步驟(3)所得的硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-乙酸-蘋果酸-氯化鉀-硝酸镥混合液,研磨55min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入940mL 步驟(3)所得的硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-乙酸-蘋果酸-氯化鉀-硝酸镥混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為200rpm進行攪拌I Ih后,超聲波處理0.5h,即得用于形成鎳鑰镥-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0031]將上述所得的用于形成鎳鑰镥-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中, 將80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm,電流密度為19A/dm2,電鍍液PH值為8.9,溫度為45 °C,施鍍時間為50min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,S卩得具有鎳鑰镥-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳單晶板。
[0032]上述所得的鍍件上的鎳鑰镥-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為901.2HV,其熱膨脹系數(shù)為TJXlO-6K'
[0033]實施例6
一種用于形成鎳鑰稀 土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為50g、 含鑰雜多酸鹽為200g、絡合劑為60g、氯化物為200g、稀土為3g、二硅化鑰為30g、表面活性劑為0.5g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為硝酸鎳;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸鈉;
所述的絡合劑為氨基乙酸和乳酸安質(zhì)量比計算,即氨基乙酸:乳酸為1:1的比例組成的混合物;
所述的氯化物為氯化鉀;
所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨;
所述的稀土為鐠。
[0034]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(I )、稱取4.6813g氧化鐠于IOOmL小燒杯中,在攪拌下加15mL質(zhì)量濃度為37%的鹽酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至IOOmL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬鐠濃度為40g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為4 ii m 二娃化鑰微粒30g于IOOmL的燒杯中,加30mL丙酮,攪拌5min,抽濾, 將二硅化鑰微粒于IOOmL的燒杯中,加3.5mol/L鹽酸溶液30mL,浸泡0.6h,抽濾,水洗至中性,在85°C烘箱中干燥1.5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、在2L的燒杯中加入50g硝酸鎳、200g鑰酸鈉、30g氨基乙酸、30g乳酸、200g氯化鉀,加步驟(I)所得的鐠濃度為40g/L的稀土鹽溶液75mL,加910mL水攪拌溶解,用碳酸鈉水溶液調(diào)PH為7.8,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硝酸鎳-鑰酸鈉-氨基乙酸-乳酸-氯化鉀-氯化鐠混合液;
(4)、將30g步驟(2)經(jīng)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加入表面活性劑即0.5g 十六烷基三甲基溴化銨、45mL步驟(3)所得的硝酸鎳-鑰酸鈉-氨基乙酸-乳酸-氯化鉀-氯化鐠混合液,研磨55min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入955mL步驟(3)所得的硝酸鎳-鑰酸鈉-氨基乙酸-乳酸-氯化鉀-氯化鐠混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm進行攪拌 5h后,超聲波處理0.6h,即得用于形成鎳鑰鐠-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0035]將上述電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中,將80mmX 80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入電鍍液中并為陰極,陽極為150mmX IOOmmX2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為400rpm,電流密度為15A/dm2,電鍍液pH值為7.8,溫度為30°C,施鍍時間為30min。 取出鍍件,用水沖洗凈,風干,即得具有鎳鑰鐠-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳合金板。
[0036]上述所得的鍍件上的鎳鑰鐠-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為837.9HV,其熱膨脹系數(shù)為SJXlO-6K'
[0037]實施例7
一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為250g、 含鑰雜多酸鹽為500g、絡合劑為30g、氯化物為300g、稀土 5g,二硅化鑰為35g、表面活性劑為0.4g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為硝酸鎳和 氯化鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳為2:3的比例組成的混合物;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨和磷鑰酸銨按質(zhì)量比計算,即鑰酸銨、磷鑰酸銨為3:2 的比例組成的混合物;
所述的絡合劑為蘋果酸;
所述的氯化物為氯化銨和氯化鉀按質(zhì)量比計算,即氯化銨:氯化鉀為1:1的比例組成的混合物;
所述的表面活性劑為曲拉通X-100和十六烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比計算,即曲拉通 X-100:十六烷基三甲基溴化銨為1:1的比例組成的混合物;
所述的稀土為鋱和鏑按質(zhì)量比計算,即鋱:鏑為1:1的比例組成的混合物。
[0038]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(I )、稱取2.8775g氧化鋱于50mL小燒杯中,在攪拌下加15mL濃硝酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至50mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬鋱濃度為50g/L的稀土鹽溶液;
稱取2.8688g氧化鏑于50mL小燒杯中,在攪拌下加15mL濃硝酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至50mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土金屬鏑濃度為50g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為80nm 二娃化鑰微粒35g于200mL的燒杯中,加40mL丙酮,攪拌5min,抽濾, 將二硅化鑰微粒于200mL的燒杯中,加3mol/L鹽酸溶液50mL,浸泡0.8h,抽濾,水洗至中性,在65°C烘箱中干燥3.5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、硝酸鎳-氯化鎳-鑰酸銨-磷鑰酸銨-蘋果酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸鋱-硝酸鏑混合液的制備
在2L的燒杯中加入IOOg硝酸鎳、150g氯化鎳、300g鑰酸銨、200g磷鑰酸銨、30g蘋果酸、150g氯化鉀、150g氯化銨,再加入50ml步驟(I)所得的鋱濃度為50g/L的稀土鹽溶液和 50mL鏑濃度為50g/L的稀土鹽溶液,再加入885mL水攪拌溶解,用碳酸鈉水溶液調(diào)pH值為
7.9后,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硝酸鎳-氯化鎳-鑰酸銨-磷鑰酸銨-蘋果酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸鋱-硝酸鏑混合液;
(4)、將35g步驟(2)經(jīng)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加入表面活性劑即0.2g 十六烷基三甲基溴化銨和0.2g曲拉通X-100、60mL步驟(3)所得的硝酸鎳-氯化鎳-鑰酸銨-磷鑰酸銨-蘋果酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸鋱-硝酸鏑混合液,研磨50min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入940mL步驟(3)所得的硝酸鎳-氯化鎳-鑰酸銨-磷鑰酸銨-蘋果酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸鋱-硝酸鏑混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為500rpm進行攪拌8h后,超聲波處理0.Bh,即得用于形成鎳鑰鋱鏑-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0039]將上述所得的用于形成鎳鑰鋱鏑-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中, 將80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX 2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為450rpm,電流密度為22A/dm2,電鍍液PH值為7.9,溫度為35°C,施鍍時間為55min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,S卩得具有鎳鑰鋱鏑-二硅化鑰復合鍍層的鍍件; 所述的待鍍鍍件為鎳板。
[0040]上述所得的鍍件上的鎳鑰鋱鏑-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為893.9HV,其熱膨脹系數(shù)為TJXKT6K'
[0041]實施例8
一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,按每升計算,含有鎳鹽為300g、 含鑰雜多酸鹽為300g、絡合劑為40g、氯化物為300g、稀土為2g、二硅化鑰為40g、表面活性劑為0.4g,余量為水;
其中所述的鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳和硫酸鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳:硫酸鎳為1:1:1的比例組成的混合物;
所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨;
所述的絡合劑為羥基乙酸和丁二酸按質(zhì)量比計算,即羥基乙酸:丁二酸為3:1的比例組成的混合物;所述的氯化物為氯化銨和氯化鉀按質(zhì)量比計算,即氯化銨:氯化鉀為2:1的比例組成的混合物;
所述的表面活性劑為曲拉通X-1OO和十六烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比計算,即曲拉通 X-100:十六烷基三甲基溴化銨為1:1的比例組成的混合物;
所述的稀土為鈰和釓按質(zhì)量比計算,即鈰:禮為1:1的比例組成的混合物。
[0042]上述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
(1)、稱取1.4408g氧化釓于50mL小燒杯中,在攪拌下加7mL濃硝酸,加熱,使其溶解, 待其冷卻后,移至50mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土釓濃度為25g/L的稀土鹽溶液;
稱取1.464Ig氧化鈰于50mL小燒杯中,在攪拌下加15mL濃硝酸,加熱,使其溶解,待其冷卻后,移至50mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得稀土鈰濃度為25g/L的稀土鹽溶液;
(2)、二硅化鑰微粒的預處理
稱取粒徑為500nm 二娃化鑰·微粒40g于200mL的燒杯中,加40mL丙酮,攪拌5min,抽濾,將二硅化鑰微粒于IOOmL的燒杯中,加4.5mol/L鹽酸溶液40mL,浸泡0.9h,抽濾,水洗至中性,在90°C烘箱中干燥lh,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
(3)、在2L的燒杯中加入IOOg硝酸鎳、IOOg氯化鎳、IOOg硫酸鎳、300g鑰酸銨、30g羥基乙酸、IOg 丁二酸、200g氯化鉀,IOOg氯化銨,再加入40mL步驟(I)所得的釓濃度為25g/L 的稀土鹽溶液和40mL步驟(I)所得的鈰濃度為25g/L的稀土鹽溶液,再加入905mL水攪拌溶解,用碳酸鈉水溶液調(diào)PH值為8.8,移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,即得硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸釓-硝酸鈰混合液;
(4)、將40g步驟(2)經(jīng)預處理后的二硅化鑰微粒于研缽中,加入表面活性劑即0.2g 十六烷基三甲基溴化銨和0.2g曲拉通X-100、55mL步驟(3)所得的硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸釓-硝酸鈰混合液,研磨50min, 轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入945mL步驟(3)所得的硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨-硝酸釓-硝酸鈰混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為400rpm進行攪拌7h后,超聲波處理0.7h,即得用于形成鎳鑰釓鈰-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。
[0043]將上述所得的用于形成鎳鑰釓鈰-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中, 將80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX 2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為500rpm,電流密度為12A/dm2,電鍍液PH值為8.8,溫度為20°C,施鍍時間為45min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,S卩得具有鎳鑰釓鈰-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;
所述的待鍍鍍件為鎳板。
[0044]上述所得的鍍件上的鎳鑰釓鈰-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為879.8HV,其熱膨脹系數(shù)為SAXKT6K'
[0045]實施例9 (實施例8的對照施例)
上述的一種用于形成鎳鑰鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步驟:
在2L的燒杯中加入IOOg硝酸鎳、IOOg氯化鎳、IOOg硫酸鎳、300g鑰酸銨、30g羥基乙酸、IOg 丁二酸、200g氯化鉀,IOOg氯化銨,加985mL水溶解形成硝酸鎳-氯化鎳_硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨混合液,用碳酸鈉水溶液調(diào)PH值為8.8, 移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,制得用于形成鎳鑰鍍層的電鍍液。
[0046]將上述所得的用于形成鎳鑰鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中,將 80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為500rpm,電流密度為12A/dm2,電鍍液 pH值為8.8,溫度為20°C,施鍍時間為45min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,即得具有鎳鑰鍍層的鍍件;所述的待鍍鍍件為鎳板。
[0047]上述所得的鍍件上的鎳鑰鍍層經(jīng)檢測,其硬度為553.8HV,其熱膨脹系數(shù)為
9.3 X1(T 6K'
[0048]實施例10 (實施例8的對照施例I
上述的一種用于形成鎳鑰-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,具體包括如下步
驟:
稱取粒徑為500nm 二娃化鑰微粒40g于200mL的燒杯中,加40mL丙酮,攪拌5min,抽濾,將二硅化鑰微粒于IOOmL的燒杯中,加4.5mol/L鹽酸溶液40mL,浸泡0.9h,抽濾,水洗至中性,在90°C烘箱中干燥lh,即得預處理后的二硅化鑰微粒;
在2L的燒杯中加入IOOg硝酸鎳、IOOg氯化鎳、IOOg硫酸鎳、300g鑰酸銨、30g羥基乙酸、IOg 丁二酸、200g氯化鉀,IOOg氯化銨,加985mL水溶解形成硝酸鎳-氯化鎳_硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨混合液,用碳酸鈉水溶液調(diào)PH值為8.8, 移入IL容量瓶中,用水稀釋至刻度,制得用于形成鎳鑰鍍層的電鍍液。
[0049]將上述經(jīng)預處理后所得的二硅化鑰微粒40g于研缽中,0.2g十六烷基三甲基溴化銨、0.2g曲拉通X-100、55mL上述所得的硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨混合液,研磨50min,轉(zhuǎn)入2L的三口燒瓶中,加入945mL上述配制的硝酸鎳-氯化鎳-硫酸鎳-鑰酸銨-羥基乙酸-丁二酸-氯化鉀-氯化銨混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為400rpm進行攪拌7h后,超聲波處理0.7h,即得一種用于形成鎳鑰_ 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液。.
[0050]將上述所得的一種用于形成鎳鑰-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液轉(zhuǎn)入2L的燒杯中, 將80mmX80mmX0.5mm的待鍍鍍件放入其中并作為陰極,陽極為150mmX IOOmmX 2mm的電解鎳板進行電鍍,電鍍過程中磁力攪拌,控制攪拌轉(zhuǎn)速為500rpm,電流密度為12A/dm2,電鍍液PH值為8.8,溫度為20 0C,施鍍時間為45min,取出鍍件,用水沖洗凈,風干,即得具有鎳鑰-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;所述的待鍍鍍件為鎳板。
[0051]上述所得的鍍件上的鎳鑰-二硅化鑰復合鍍層經(jīng)檢測,其硬度為725.2HV,其熱膨脹系數(shù)為8.8X10_ 6K'
[0052]通過上述實施例10的鎳鑰-二硅化鑰復合鍍層、實施例9的鎳鑰鍍層與實施例8 的鎳鑰鋱鏑-二硅化鑰復合鍍層的硬度和熱膨脹系數(shù)進行對比,可以看出,本發(fā)明的一種用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液用于鍍件進行電鍍所形成的鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層,其硬度得到了明顯的提高,熱熱膨脹系數(shù)更小。
[0053]上述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明,而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換,均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為i(T400g、含鑰雜多酸鹽為l(T800g、絡合劑為5?100g、氯化物為l(T300g、稀土為 0.05?6g、二硅化鑰為5?60g、表面活性劑為0.01?0.9g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳中的一種或兩種以上組成的混合物;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨、鑰酸鈉、磷鑰酸銨、鑰酸中的一種或兩種以上組成的混合物;所述的絡合劑為甲酸、乙酸、氨基乙酸、羥基乙酸、乳酸、草酸、丁二酸、檸檬酸、蘋果酸、 酒石酸中的一種或兩種以上組成的混合物;所述的氯化物為氯化銨、氯化鉀、氯化鈉中的一種和兩種以上組成的混合物;所述的稱土為倆、鋪、譜、欽、紅、箱、禮、鋪、摘、欽、輯、錢、鏡、錯、乾、銳中的一種或兩種以上的稀土組成的混合物;所述的表面活性劑為曲拉通X-100、十六烷基三甲基溴化銨、溴化十六烷基吡啶、聚乙二醇6000中的一種或兩種以上組成的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為10g、含鑰雜多酸鹽為10g、絡合劑為5g、氯化物為10g、稀土為 0.05g、二硅化鑰為5g、表面活性劑為0.01g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸鈉;所述的絡合劑為甲酸、草酸按質(zhì)量比計算,即甲酸:草酸為2:3組成的混合物;所述的氯化物為氯化銨; 所述的表面活性劑為聚乙二醇6000中;所述的稀土為鑭。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為400g、含鑰雜多酸鹽為800g、絡合劑為100g、氯化物為300g、 稀土為6 g、二硅化鑰為60g、表面活性劑為0.9g,余量為水;其中所述的鎳鹽為氯化鎳、硫酸鎳按質(zhì)量比計算,即氯化鎳:硫酸鎳為1:1的比例組成的混合物;所述的含鑰雜多酸鹽為磷鑰酸銨;所述的絡合劑為檸檬酸;所述的氯化物為氯化鉀、氯化鈉按質(zhì)量比計算,即氯化鉀:氯化鈉為1:1的比例組成的混合物;所述的表面活性劑為曲拉通X-100、十六烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比計算,即曲拉通 x-100:十六烷基三甲基溴化銨為4:5的比例組成的混合物;所述的稀土為釹、釔組成的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為200g、含鑰雜多酸鹽為400g、絡合劑為52.5g、氯化物為155g、 稀土為3g、二硅化鑰為32.5g、表面活性劑為0.455g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳和氯化鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳為3:1的比例組成的混合物;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨和鑰酸按質(zhì)量比計算,即鑰酸銨:鑰酸為1:1的比例組成的混合物;所述的絡合劑為草酸;所述的氯化物為氯化銨;所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、溴化十六烷基吡啶和聚乙二醇6000按質(zhì)量比計算,即十六烷基三甲基溴化銨:溴化十六烷基吡啶:聚乙二醇6000為2:5:1的比例組成的混合物;所述的稀土為鉺。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為100g、含鑰雜多酸鹽為600g、絡合劑為20g、氯化物為300g、稀土為0.15g、二硅化鑰為7g、表面活性劑為0.4g,余量為水;其中所述的鎳鹽為氯化鎳;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨和 磷鑰酸銨按質(zhì)量比計算,即鑰酸銨:磷鑰酸銨為1:1 的比例組成的混合物;所述的絡合劑為酒石酸;所述的氯化物為氯化銨和氯化鈉按質(zhì)量比計算,即氯化銨:氯化鈉為1:1的比例組成的混合物;所述的表面活性劑為溴化十六烷基吡啶;所述的稀土為釤。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為150g、含鑰雜多酸鹽為100g、絡合劑為75g、氯化物為50g、稀土為0.05g、二硅化鑰為45g、表面活性劑為0.2g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳和硫酸鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳:硫酸鎳為1:1:1的比例組成的混合物;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨;所述的絡合劑為乙酸和蘋果酸按質(zhì)量比計算,即乙酸:蘋果酸為1:1的比例組成的混合物;所述的氯化物為氯化鉀;所述的表面活性劑為曲拉通x-100和聚乙二醇6000按質(zhì)量比計算,即曲拉通X-100: 聚乙二醇6000為1:1的比例組成的混合物;所述的稀土為镥。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為50g、含鑰雜多酸鹽為200g、絡合劑為60g、氯化物為200g、稀土為3g、二硅化鑰為30g、表面活性劑為0.5g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸鈉;所述的絡合劑為氨基乙酸和乳酸安質(zhì)量比計算,即氨基乙酸:乳酸為1:1的比例組成的混合物;所述的氯化物為氯化鉀;所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨;所述的稀土為鐠。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為250g、含鑰雜多酸鹽為500g、絡合劑為30g、氯化物為300g、稀土為5g,二硅化鑰為35g、表面活性劑為0.4g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳和氯化鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳為2:3的比例組成的混合物;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨和磷鑰酸銨按質(zhì)量比計算,即鑰酸銨、磷鑰酸銨為3:2 的比例組成的混合物;所述的絡合劑為蘋果酸;所述的氯化物為氯化銨和氯化鉀按質(zhì)量比計算,即氯化銨:氯化鉀為1:1的比例組成的混合物;所述的表面活性劑為曲拉通X-100和十六烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比計算,即曲拉通 X-100:十六烷基三甲基溴化銨為1:1的比例組成的混合物;所述的稀土為鋱和鏑按質(zhì)量比計算,即鋱:鏑為1:1的比例組成的混合物。
9.如權(quán)利要求1所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液,其特征在于按每升計算,含有鎳鹽為300g、含鑰雜多酸鹽為300g、絡合劑為40g、氯化物為300g、稀土為2g、二硅化鑰為40g、表面活性劑為0.4g,余量為水;其中所述的鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳和硫酸鎳按質(zhì)量比計算,即硝酸鎳:氯化鎳:硫酸鎳為1:1:1的比例組成的混合物;所述的含鑰雜多酸鹽為鑰酸銨;所述的絡合劑為羥基乙酸和丁二酸按質(zhì)量比計算,即羥基乙酸:丁二酸為3:1的比例組成的混合物;所述的氯化物為氯化銨和氯化.鉀按質(zhì)量比計算,即氯化銨:氯化鉀為2:1的比例組成的混合物;所述的表面活性劑為曲拉通X-100和十六烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比計算,即曲拉通 X-100:十六烷基三甲基溴化銨為1:1的比例組成的混合物;所述的稀土為鈰和釓按質(zhì)量比計算,即鈰:禮為1:1的比例組成的混合物。
10.如權(quán)利要求1-9任一權(quán)利要求所述的一種用于形成鎳鑰稀土- 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液的制備方法,其特征在于具體包括如下步驟:(1)、稀土鹽溶液的配制將稀土氧化物溶于硝酸或鹽酸中,配制成稀土的濃度為10?50g/L稀土鹽溶液; 其中稀土氧化物為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿、镥、釔、鈧中的一種或兩種以上的稀土氧化物組成的混合物;稀土鹽為稀土硝酸鹽、稀土氯化物或稀土硝酸鹽與稀土氯化物組成的混合物;(2)、二硅化鑰微粒的預處理將粒徑為10 ii m?IOnm的二硅化鑰微粒先用丙酮清洗,再浸泡于2?6mol/L的鹽酸溶液中0.2?lh,抽濾,水洗至中性,在50?100°C下干燥0.5?5h,即得預處理后的二硅化鑰微粒;(3)、用水將鎳鹽、含鑰雜多酸鹽、絡合劑和氯化物溶解后,加入步驟(I)制備的稀土鹽溶液,用碳酸鈉水溶液調(diào)pH值為7.5?9.0,即得鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液,控制其中鎳鹽、含鑰雜多酸鹽、絡合劑、氯化物、稀土的濃度分別為10-400g/L、 10-800g/L、5-100g/L、10-300g/L、0.05_6g/L ;(4)、將步驟(I)所得的預處理后的二硅化鑰微粒、步驟(2)制備的鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液的體積的1-6.5%與表面活性劑混合后,在研缽中研磨, 然后轉(zhuǎn)入新的容器繼續(xù)添加步驟(2)所得的余量的鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液,控制攪拌轉(zhuǎn)速為100?900rpm進行攪拌4?12h后,用超聲波處理0.2?Ih, 即得用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液;上述所用的鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液、二硅化鑰和表面活性劑的量,按鎳鹽-鑰雜多酸鹽-絡合劑-氯化物-稀土鹽混合液:二硅化鑰:表面活性劑為IL:5?60g:0.01?0.9g的比例計算。
11.如權(quán)利要求1-9任一權(quán)利要求所述的一種用于形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的電鍍液在待鍍鍍件上進行電鍍形成鎳鑰稀土 - 二硅化鑰復合鍍層的方法,其特征在于步驟如下:將待鍍鍍件放入用于形成鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的電鍍液中進行電鍍并作為陰極,陽極為鎳,電鍍過程控制電流密度10?25A/dm2,電鍍液pH值7.5?9.0,電鍍溫度 40?60°C,攪拌轉(zhuǎn)速100?600rpm,電鍍時間10?60min,電鍍完畢后,鍍件用水沖洗,風干,即 得具有鎳鑰稀土-二硅化鑰復合鍍層的鍍件;所述的待鍍鍍件為鎳合金板、鎳板或鎳單晶板。
【文檔編號】C25D3/56GK103436930SQ201310347494
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】劉小珍, 陳捷 申請人:上海應用技術(shù)學院