專利名稱：化學(xué)鍍Ni-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬防腐鍍層，具體涉及一種化學(xué)鍍Ni-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層。
背景技術(shù)：
化學(xué)鍍M-P合金鍍層，具有優(yōu)異的耐蝕性能，其耐蝕性在某些介質(zhì)中甚至比不銹 鋼還高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，其不足之處在于鍍層屬于陰極鍍層，電極電位明顯高于鋼的基體材料， 如果鍍層表面存在孔隙，則會(huì)使得Ni-P合金鍍層與基體構(gòu)成原電池；這種原電池是由表層 的“大陰極”和基體的“小陽(yáng)極”組成，在原電池處會(huì)加速電化銹蝕，直至穿孔。1998年02期《Plating and Finishing))中《化學(xué)鍍鎳新技術(shù)及其在工業(yè)中的應(yīng) 用》一文中作者胡信國(guó)報(bào)道了鎳磷鍍層的制備工藝和在工業(yè)中的應(yīng)用，提到了國(guó)內(nèi)與國(guó)外 鍍層存在較大差距，有待進(jìn)一步開發(fā)高效的鍍層；2005年01期《電鍍與涂飾》中《化學(xué)復(fù)合 鍍的研究現(xiàn)狀及鍍層的應(yīng)用》一文中作者仵亞婷等人本文就國(guó)內(nèi)外化學(xué)復(fù)合鍍的研究現(xiàn)狀 和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜述。指出目前化學(xué)鍍復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)主要是鎳磷鍍層中加入硬質(zhì)顆粒， 如SiC、A1203、Cr203、Si3N4、CaF2、金剛石、WC等形成的復(fù)合鍍層。張樹生在2006年博士 論文《鎳磷復(fù)合鍍層換熱元件制備工藝研究及凝結(jié)試驗(yàn)分析》中指出鎳磷鍍層存在空隙加 速基體的腐蝕。2006年劉應(yīng)科在其碩士論文《鎳磷非晶態(tài)鍍層的制備及其性能研究》中，闡 述了其制備的鎳磷非晶態(tài)鍍層結(jié)構(gòu)。2007年姬玉林在其碩士論文《酸性體系高磷鍍層化學(xué) 鍍液鍍速與壽命的研究》中論述了其制備高磷含量的鍍層。對(duì)于化學(xué)鍍M-P合金鍍層的 結(jié)構(gòu)，包括低磷鍍層、高磷鍍層、非晶鍍層三種結(jié)構(gòu)，在工程應(yīng)用中要求鍍層應(yīng)該是“完全覆 蓋”(即鍍層應(yīng)無(wú)孔隙)，但是從目前的文獻(xiàn)看，無(wú)論是高磷鍍層還是低磷鍍層都避免不了空 洞的出現(xiàn)；并且從許多工件和設(shè)備自身的狀況及化學(xué)鍍M-P合金的工藝過(guò)程來(lái)看，實(shí)現(xiàn)鍍 層完全無(wú)孔隙幾乎是不可能的，
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種化學(xué)鍍M-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，鍍層做到完全無(wú)孔，實(shí)現(xiàn)有 效的防腐目的。本實(shí)用新型采取的具體技術(shù)方案是在鎳磷鍍層基礎(chǔ)上采取多重施鍍制備具有陽(yáng) 極性質(zhì)的復(fù)合鍍層，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由低電位層、過(guò)渡層、高電位層構(gòu)成；鍍層厚度μ m 10-100 ；結(jié)合力(N) 50-80 ；硬度(HV) =1500-2800 ；復(fù)合鍍層在 3 % NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 021-0. 050，在麗Cl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 72-1. 02 ；電位差(V) 0. 02-0. 10。所述復(fù)合鍍層由表面向基體依次由低電位層、過(guò)渡層和高電位層構(gòu)成；鍍層厚 度10μπι;結(jié)合力50Ν;硬度HV1500 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 050，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/h) 1. 02 ；電位差0. 02V。所述復(fù)合鍍層由表面向基體依次由低電位層、高電位層和過(guò)渡層構(gòu)成；鍍層厚 度50μπι;結(jié)合力80Ν;硬度HV2300 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h)0. 040，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 90 ；電位差0. 05V。所述復(fù)合鍍層由表面向基體依次由高電位層、過(guò)渡層和低電位層構(gòu)成；鍍層厚 度80μπι;結(jié)合力80Ν;硬度HV2800 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 021，在麗Cl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 72 ；電位差0. IOV。所述復(fù)合鍍層由表面向基體依次由低電位層和高電位層構(gòu)成；鍍層厚度 30μπι;結(jié)合力7(^;硬度浙2000;復(fù)合鍍層在3%妝(1溶液中的腐蝕速度(mg/h)
0.030，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 80 ；電位差0. 07V。本實(shí)用新型由于在原有Ni-P合金基礎(chǔ)上制備出表面具有陽(yáng)極性質(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍 層，改變鍍層的電極電位分布；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度與內(nèi)層高電位鍍層 相比降低了 6. 1905倍，在2MHC1溶液中的腐蝕速度與內(nèi)層高電位鍍層相比降低了 18. 889 倍。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為低電位層、過(guò)渡層和高電位層復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為低電位層、高電位層和過(guò)渡層復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為高電位層、過(guò)渡層和低電位層復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為低電位層和高電位層復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1鍍液的組成施鍍硫酸鎳30g/L、次亞磷酸鈉36g/L、檸檬酸10g/L、乳酸15ml/L、PH 約為 4. 5-5. 5、溫度 85 0C -90 0C ；工藝流程噴砂(消除表面銹斑、毛刺等)_水洗-除油(金屬清洗劑)_水洗-活 化-水洗-施鍍1 (低電位層)-清洗-施鍍2(過(guò)渡層)-清洗-施鍍3(高電位層)-水 洗-自然干燥-后處理。如
圖1所示，在M-P合金基體表面制備出復(fù)合鍍層，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由表面向基體 依次為低電位層、過(guò)渡層和高電位層；鍍層厚度10μπι ；結(jié)合力50Ν ；硬度HV1500 ；復(fù)合 鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 050，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/h)
1.02 ；電位差 0. 02V。實(shí)施例2鍍液的組成施鍍硫酸鎳10g/L、次亞磷酸鈉26g/L、氨基乙酸2g/L、PH 6_7、溫度 70 "C。工藝流程噴砂(消除表面銹斑、毛刺等)_水洗-除油(金屬清洗劑)_水洗-活 化-水洗-施鍍(1)(低電位層)_清洗-施鍍(2)(高電位層)-清洗-施鍍(3)(過(guò)渡 層)一水洗-自然干燥-后處理。如圖2所示，在M-P合金基體表面制備出復(fù)合鍍層，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由表面向基體 依次低電位層、高電位層和過(guò)渡層；鍍層厚度50μπι ；結(jié)合力80Ν ；硬度HV2300 ；復(fù)合鍍 層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 040，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 90 ；電位差0. 05V。實(shí)施例3鍍液的組成施鍍硫酸鎳10g/L、次亞磷酸鈉26g/L、乙二氨4g/L、PH 6_7、溫度 70 0C工藝流程噴砂(消除表面銹斑、毛刺等)_水洗-除油(金屬清洗劑)_水洗-活 化-水洗-施鍍(1)(高電位層)_清洗-施鍍(2)(過(guò)渡層)_清洗-施鍍(3)(低電位 層)_水洗-自然干燥-后處理。如圖3所示，在M-P合金基體表面制備出復(fù)合鍍層，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由表面向基體 依次高電位層、過(guò)渡層和低電位層；鍍層鍍層厚度80μπι ；結(jié)合力80Ν ；硬度HV2800 ； 復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 021，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/ h) 0. 72 ；電位差0. IOV。實(shí)施例4鍍液的組成施鍍硫酸鎳20g/L、次亞磷酸鈉20g/L、乳酸10mL/L、PH 7_8、溫度 65 0C工藝流程噴砂(消除表面銹斑、毛刺等)_水洗-除油(金屬清洗劑)_水洗-活 化-水洗-施鍍(1)(低電位層)-清洗-施鍍⑵(高電位層)-水洗-自然干燥-后處理。如圖4所示，在M-P合金基體表面制備出復(fù)合鍍層，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由表面向基體 依次低電位層和高電位層；鍍層厚度30μπι ；結(jié)合力70Ν ；硬度HV2000 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 030，在2MHC1溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 80 ；電位差 0. 07V。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本專利的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本專利披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本專利的技術(shù)方 案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種化學(xué)鍍Ni-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，其特征在于所述復(fù)合鍍層是具有陽(yáng)極性質(zhì)的復(fù)合鍍層；復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由低電位層、過(guò)渡層、高電位層構(gòu)成；鍍層厚度μm10-100；結(jié)合力(N)50-80；硬度(HV)1500-2800；復(fù)合鍍層在3％NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h)0.021-0.050，在2MHC l溶液中的腐蝕速度(mg/h)0.72-1.02；電位差(V)0.02-0.10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述化學(xué)鍍M-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，其特征在于所述復(fù)合鍍層由 表面向基體依次由低電位層、過(guò)渡層和高電位層構(gòu)成；鍍層厚度10μπι;結(jié)合力50Ν;硬 度HV1500 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 050，在2MHC 1溶液中的腐 蝕速度(mg/h) 1. 02 ；電位差0. 02V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述化學(xué)鍍M-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，其特征在于所述復(fù)合鍍層由 表面向基體依次由低電位層、高電位層和過(guò)渡層構(gòu)成；鍍層厚度50μπι;結(jié)合力80Ν;硬 度HV2300 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 040，在2MHC1溶液中的腐 蝕速度(mg/h) 0. 90 ；電位差0. 05V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述化學(xué)鍍M-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，其特征在于所述復(fù)合鍍層由 表面向基體依次由高電位層、過(guò)渡層和低電位層構(gòu)成；鍍層厚度80μπι;結(jié)合力80Ν;硬 度HV2800 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 021，在2MHC1溶液中的腐 蝕速度(mg/h) 0. 72 ；電位差0. IOV。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述化學(xué)鍍M-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，其特征在于所述復(fù)合鍍層 由表面向基體依次由低電位層和高電位層構(gòu)成；鍍層厚度30μπι;結(jié)合力70Ν;硬度 HV2000 ；復(fù)合鍍層在3% NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h) 0. 030，在2MHC1溶液中的腐蝕速 度(mg/h) 0. 80 ；電位差0. 07V。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種化學(xué)鍍Ni-P陽(yáng)極復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層，鍍層做到完全無(wú)孔，實(shí)現(xiàn)有效防腐目的。本實(shí)用新型采取的具體技術(shù)措施是在鎳磷鍍層基礎(chǔ)上采取多重施鍍制備具有陽(yáng)極性質(zhì)的復(fù)合鍍層，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)由低電位層、過(guò)渡層、高電位層構(gòu)成。鍍層厚度μm10-100；結(jié)合力(N)50-80；硬度(HV)1500-2800；復(fù)合鍍層在3％NaCl溶液中的腐蝕速度(mg/h)0.021-0.050，在2MHCl溶液中的腐蝕速度(mg/h)0.72-1.02；電位差(V)0.02-0.10。由于復(fù)合結(jié)構(gòu)鍍層改變鍍層的電極電位分布，復(fù)合鍍層在3％NaCl溶液中的腐蝕速度與內(nèi)層高電位鍍層相比降低了6.1905倍，在2MHCl溶液中的腐蝕速度與內(nèi)層高電位鍍層相比降低了18.889倍。
文檔編號(hào)C23C18/32GK201626982SQ20092024899
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者于媛, 付傳起, 王宙 申請(qǐng)人:大連大學(xué)