專利名稱：：電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的工藝方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的工藝方法，屬金屬沉積電鍍工藝
技術領域：
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背景技術：
：由于鎳、鈷、鉬都屬于過度金屬，其在形成合金后所表現的析氫過電位降低引起了廣泛的研究，并且鉬的加入使得合金晶粒細化，耐蝕性能提高。然而目前三元合金應用于生產不多，其主要瓶頸在于鍍液成分復雜，或以氨水作為輔助絡合劑使得車間環(huán)境污染嚴重，或鍍液要求pH苛刻導致電流效率過低而影響生產效率。因此，研究一種鍍液成分簡單，電流效率較高的工藝成了亟需解決的問題。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的工藝方法，本發(fā)明的另一目的是提供一種Ni-Co-Mo三元合金鍍層的電鍍液配方，使獲得的鍍層具有較高的表面硬度、耐腐蝕性和耐磨損性。本發(fā)明一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的電鍍液，其特征在于該電鍍液具有以下的組成及重量含量Ni3060g/L;選自硫酸鎳，氨基磺酸鎳中的任一種；Co110g/L;選自硫酸鈷、氨基磺酸鈷中的任一種；Na2Mo042H20220g/L;硼酸2050g/L;有機酸80200g/L;選自檸檬酸，酒石酸的任一種或兩種；有機酸與全部金屬離子的摩爾質量比，即有機酸全部金屬離子=1.1:1;電鍍液的PH值為15;用相應酸或氫氧化鈉進行調節(jié)；電鍍液的溫度為50±5°C。上述的電鍍液其優(yōu)選配方如下Ni4050g/L;Co35g/L5Na2Mo042H20515g/L;硼酸2535g/L;有機酸100150g/L;有機酸與全部金屬離子的摩爾質量比，即有機酸全部金屬離子=1.1:i;電鍍液的pH值為23.5;用相應酸或氫氧化鈉進行調節(jié)；電鍍液的溫度為50°C。本發(fā)明一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的工藝方法，其特征在于用傳統(tǒng)常規(guī)采用的電鍍方法，其主要工藝條件如下(1)、陰極，即電鍍基材，所用的電鍍基材為銅基合金，即Cu-Cr-Zr合金，其中重量百分比為Cu>98%，Cr0.51.5%，Zr0.080.30%;(2)、陽極，陽極為S-nickel(INCOcorporation)，即含硫活性鎳餅；(3)、直流穩(wěn)壓電流，電鍍時的電流密度為4A/dm2;(4)、電鍍溫度為5060°C;(5)、電鍍時間為56小時；在機械或空氣攪拌下進行；作為傳統(tǒng)常規(guī)的電鍍工藝流程如下銅合金基材(Cu-Cr-Zr)—機械整平一焊接導線一非鍍面絕緣一打磨一除油一水洗一前處理液浸蝕(毛心表面)一水洗一活化一電鍍(在電鍍液槽中)一水洗一鍍后處理。本發(fā)明方法所得No-Co-Mo三元合金鍍層的特點和優(yōu)點如下所述本發(fā)明方法由于添加了鉬酸鈉和有酸絡合齊U，提高了Ni、Co的沉積電位，實現Mo的誘導共沉積。本發(fā)明方法所得到的鍍層結構均勻致密，且鍍層呈光亮的銀白色，厚度可達lmm。本發(fā)明所得鍍層與銅合金基體凹凸咬合，結合力良好；該鍍層具有較高的表面硬度，其硬度在450500HV;所述鍍層還具有較好的耐腐蝕性和耐磨損性。圖1為本發(fā)明實施例1的X射線衍射(XRD)圖譜。圖2為本發(fā)明實施例2的X射線衍射(XRD)圖譜。圖3為本發(fā)明實施例3的X射線衍射(XRD)圖譜。具體實施例方式現將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。實施例1:本實施例中所用的電鍍液的組成如下硫酸鎳190g/L，硫酸鈷14g/L，鉬酸鈉5g/L，硼酸30g/L，擰檬酸150g/L，電鍍液的pH值為3.5。電鍍過程的主要工藝條件如下(1)、陰極，也即是將電鍍基材作為陰極，所用的電鍍基材為銅基合金，即Cu-Cr-Zr合金，其中重量百分值成為Cu>98%，Cr0.51.5%，Zr0.080.30%;(2)、陽極，陽極為S-nickel，即含硫活性鎳餅；(3)、直流穩(wěn)壓電流，電鍍時的電流密度為4A/dm2;(4)、電鍍溫度為55°C;(5)、電鍍時間為56小時；在不斷攪拌下進行；作為傳統(tǒng)常規(guī)的電鍍工藝流程如下銅合金基材(Cu-Cr-Zr)—機械整平一焊接導線一非鍍面絕緣一打磨一除油一水洗一前處理液浸蝕(毛心表面)一水洗一活化一電鍍(在電鍍液槽中)一水洗一鍍后處理。實施例2:本實施例的工藝過程與上述實施例1基本相同，所不同的是采用了下列的電鍍液配方。硫酸鎳190g/L，硫酸鈷24g/L，鉬酸鈉5g/L，硼酸30g/L，擰檬酸150g/L，電鍍液的pH值為3.0。實施例3:本實施例的工藝過程與上述實施例1基本相同，所不同的是采用了下列的電鍍液配方。硫酸鎳230g/L，硫酸鈷14g/L，鉬酸鈉15g/L，硼酸30g/L，擰檬酸150g/L，電鍍液的pH值為2.5。對實施例所得鍍層的元素成分分析，實施例1、2和3各個鍍層的化學成分分析見下表l:表1各實施例鍍層的化學成分NiCoMo實施例176.5%23%0.5%實施例265.6%33.8%0.6%實施例383.7%15%1.3%對實施例所得鍍層的耐蝕性試驗取實施例中的試樣，面積為lcm2，將試樣用環(huán)氧樹脂封裝，鍍層露在外面，將其浸泡在50ml稀鹽酸(50%)中15天，用ICP測腐蝕液中Ni、Co、Mo的溶出量，鍍層耐蝕性試驗結果見下表2:表2各實施例鍍層的耐蝕性試驗溶出量Ni(mg)Co(mg)Mo(mg)i1.31.5021.51.7030.30.80對實施例所得鍍層的耐磨損性試驗5采用環(huán)塊式摩擦磨損試驗機，其載負為10kg/cm2，試驗持續(xù)時間為8小時，各試樣的耐磨損試驗結果見下表3:表3各實施例鍍層的耐磨損性試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述鍍層截面硬度是通過HXS-1000A顯微硬度儀測試所得的數據。上述的鍍層化學成分分析是采用ThermoE.IRISDuoICP發(fā)射光譜儀進行測試的。對各實施例所得鍍層的X射線衍射(XRD)分析試驗各實施例所得鍍層的X射線衍射「XRD」分析所得的圖譜參見圖1、圖2和圖3。從各XRD圖譜中可表明，鍍層具有明顯的Ni、Co、Mo合金峰，鍍層中含有Co2Mo3、Co7Mo6、MoNi3、CoL3Ni4.^04.6等合金相。權利要求一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的電鍍液，其特征在于該電鍍液具有以下的組成及重量含量Ni30～60g/L；選自硫酸鎳，氨基磺酸鎳中的任一種；Co1～10g/L；選自硫酸鈷、氨基磺酸鈷中的任一種；Na2MoO4·2H2O2～20g/L；硼酸20～50g/L；有機酸80～200g/L；選自檸檬酸，酒石酸的任一種或兩種；有機酸與全部金屬離子的摩爾量比，即有機酸∶全部金屬離子＝1.1∶1；電鍍液的pH值為1～5；用相應酸或氫氧化鈉進行調節(jié)；電鍍液的溫度為50±5℃。2.如權利要求1所述的一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的電鍍液，其特征在于該電鍍液的優(yōu)選配方如下Ni4050g/L;Co35g/L5Na2Mo042H20515g/L;硼酸2535g/L;有機酸100150g/L;有機酸與全部金屬離子的摩爾質量比，即有機酸全部金屬離子=1.1:i;電鍍液的pH值為23.5;用相應酸或氫氧化鈉進行調節(jié)；電鍍液的溫度為50°C。3.—種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的工藝方法，其特征在于用傳統(tǒng)常規(guī)采用的電鍍方法，其主要工藝條件如下(1)、陰極，即電鍍基材，所用的電鍍基材為銅基合金，即Cu-Cr-Zr合金，其中重量百分比為Cu>98%，Cr0.51.5%，Zr0.080.30%;(2)、陽極，陽極為S-nickel(INC0corporation)，即含硫活性鎳餅；(3)、直流穩(wěn)壓電流，電鍍時的電流密度為4A/dm2;(4)、電鍍溫度為5060°C;(5)、電鍍時間為56小時；在機械或攪拌下進行；作為傳統(tǒng)常規(guī)的電鍍工藝流程如下銅合金基材(Cu-Cr-Zr)—機械整平一焊接導線一非鍍面絕緣一打磨一除油一水洗一前處理液浸蝕(毛心表面)一水洗一活化一電鍍(在電鍍液槽中)一水洗一鍍后處理。全文摘要本發(fā)明涉及一種電沉積制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層的工藝方法，屬金屬沉積電鍍工藝
技術領域：
。本發(fā)明提供了一種新的電鍍液配方，且利用了傳統(tǒng)常用的電鍍工藝來制備Ni-Co-Mo三元合金鍍層。本發(fā)明中所用的電鍍液其配方中各組成及其重含量如下Ni30～60g/L，Co1～10g/L，鉬酸鈉2～20g/L，硼酸20～50g/L，有機酸80～200g/L。電鍍液的pH值為1～5；電鍍液的溫度為45～55℃。本發(fā)明中電鍍基體即陰極為Cu-Cr-Zr合金，陽極為S-nickel即含硫活性鎳餅，采用直流穩(wěn)壓電流，電鍍時的電流密度為4A/dm2，電鍍時間為5～6小時。本發(fā)明方法所制得的合金鍍層具有很強的結合力，而且具有較高的硬度、較好的耐蝕性和耐磨損性。文檔編號C25D3/56GK101748452SQ20101002312公開日2010年6月23日申請日期2010年1月21日優(yōu)先權日2010年1月21日發(fā)明者呂春雷,曹為民,杜美,趙永剛申請人:上海大學