[其他]铁基复合镀层刷镀液

说明书

本发明涉及一种铁基复合镀层刷镀液，其中含铁盐、固体微粒，并添加缓冲剂使镀液抗氧化，添加固体微粒分散剂，使固体微粒容易与铁共沉积，添加还原齐使镀液能长期存放。使用该镀液刷镀，镀液成本低，铁与固体微粒的沉积效果好。配制方法简单，操作简单。它可用于修复以钢铁或有色金属为原材料的各种形状工件的磨损部分，也可增加新工件的抗磨和减摩能力，从而延长工件使用寿命，节省原材料。

本发明涉及一种铁基复合镀层刷镀液。

用电镀的方法，使镀铁溶液中的固体微粒与铁在阴极上共沉积。由于这些固体微粒的存在，可形成抗磨或减摩的铁基复合镀层。这种复合镀层国内外都是采用槽镀的方法获得。而用刷镀的方法得到铁基复合镀层还未见有专利文献报道。目前都用刷镀镍、铬、钨钴及其合金作为抗磨镀层，用刷镀甸作为减摩镀层。镍、铬、钨、钴及其合金镀层的显微硬度可达600，但它们的成本高、污染大。而铁基复合镀层中的纯铁基的显微硬度就可达700，其间的超硬微粒的显微硬度可达2000。它的抗磨性能大大超过以上这些合金镀层。另外，铁基复合镀层成本低、污染少。尤其是铁-二硫化钼减摩复合镀层的成本更低，其成本只是铟镀层的1%，因此国内外的专家都致力于铁基复合镀层的研究。在镀槽内电镀铁基复合镀层的镀液已经人所共知。但槽镀的灵活性、机动性差。它不能镀大而形状特殊的工件。而刷镀则有很大的灵活性、机动性。为了满足各种形状工件，尤其是大而形状特殊的工件对抗磨和减摩的要求，有必要研制刷镀铁基复合镀层的镀液。现有槽镀铁基复合镀层的镀液极易氧化，不适应刷镀工艺随镀随用的要求;另外刷镀时，由于工件与刷子之间的相对运动，使固体微粒很难与铁共沉积，导致铁基复合镀层内的固体微粒大大低于槽镀所获得的铁基复合镀层。因此，本发明人为解决上述两个技术难点，特研制出适于刷镀工艺的铁基复合镀层的镀液。该发明的技术关键是：在铁基复合镀层的镀液中添加缓冲剂使镀液抗氧化，添加固体微粒分散剂使固体微粒容易与铁共沉积，添加还原剂使镀液能长期存放。这样就解决了铁基复合镀层的镀液易氧化和刷镀时，固体微粒与铁共沉积难的问题。

刷镀铁基复合镀层的镀液由铁盐、固体微粒和醋酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、海鸥洗涤剂（含椰子油烷基二乙醇酰胺的表面活性剂组合物）或白猫洗洁精（上海合成洗涤剂厂出品）及水组成。所说的固体微粒可以是使镀层抗磨的超硬微粒或是使镀层减摩的固体润滑剂。

这种刷镀铁基复合物镀层的镀液有两类。一类是使镀层抗磨的铁基复合镀层镀液，它的镀铁液为硫酸亚铁或氯化亚铁，使镀层抗磨的超硬微粒是三氧化二铝、碳化硅、碳化钨、二氧化硅等。另加醋酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、海鸥洗涤剂或白猫洗洁精，其余为水。另一类是使镀层减摩的铁基复合镀液，其中的铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，使镀层减摩的固体润滑剂是二硫化钼、石墨、云母等，另加醋酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、海鸥洗涤剂或白猫洗洁精，其余为水和乙醇。

这种刷镀铁基复合镀层的镀液中有两个最佳配方。其一是铁基-三氧化二铝复合抗磨镀层的镀液。其最佳配方是，硫酸亚铁340克/升，醋酸钠20克/升，三氧化二铝100克/升（颗粒直径为5～10微米），亚甲基二萘磺酸钠0.1克/升，海鸥洗涤剂或白猫洗洁精数滴，其余为水。该液的配制方法是，用磁化蒸馏水把硫酸亚铁和醋酸钠分别溶解，取出部分硫酸亚铁溶液将三氧化二铝浸润活化，再加亚甲基二萘磺酸钠进行适当搅拌，使三氧化二铝分散，按上述配比制成所需量的镀液，最后用1∶1的硫酸溶液控制镀液的酸度在PH＝1.5-2的范围内。该溶液一般得现配现用。刷镀镀件的镀前处理与一般的刷镀相同。刷镀的温度控制在30℃，初始电压达10伏。以纯铁层为底，以后逐渐增加三氧化二铝的含量。刷镀时电流会随着镀复的时间增加而增加，最大的电流密度允许在100A/dm²，此时必须供以充分的镀液。控制刷子与工件之间的相对速度为10-15米/分。可以用石墨或铁做成阳极镀笔，后者为可溶性阳极，允许较大的电流密度进行刷镀，且镀液不易氧化。操作时，工件表面与刷子之间的接触压力要小，甚至可以流镀，这样可以有较多的固体微粒沉积。当镀层到达安全厚度0.1毫米以后，沉积速度下降，电镀只能达到抛光作用，此时接触压力可大于12克/厘米²，以增加镀层的表面光洁度。