[发明专利]电镀镍稀土－二硼化钛复合镀层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀复合镀层的方法，更具体的说是涉及一种电镀镍稀土-二硼化钛复合镀层的方法。

背景技术

复合镀层是在普通镀液中添加不溶性的固体微粒，并使之在镀液中充分悬浮，或者采取必要的措施将微粒合理地配置于基体表面，在金属离子阴极还原的同时，得以将微粒包覆使之进入镀层中的过程。这种夹杂着固体微粒的特殊镀层就是复合镀层。复合镀层是在保持原有基质金属镀层性质的同时，强化了原有金属镀层的性质，并对原镀层进行了改性，可以获得耐磨、耐蚀、催化、导磁、光催化活性、点接触性、自润滑、抗高温氧化等镀层，它们在机械工业、航空工业、汽车工业、电子工业以及航空航天工业中有着广泛的应用前景。二硼化钛是一种极为稳定的超硬陶瓷材料，化学稳定性好，有很强的防腐蚀能力。在镍稀土合金镀层中夹杂着固体二硼化钛微粒，可提高镀层的耐磨、耐蚀、硬度、自润滑等，但目前尚没有镍稀土-二硼化钛复合镀层实际应用的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电镀镍稀土-二硼化钛复合镀层的方法，所获镍稀土-二硼化钛复合镀层的硬度、耐磨性都得到提高。

本发明技术方案：一种电镀镍稀土-二硼化钛复合镀层的方法，包括下列步骤：

a.将粒径为5μm～10nm的二硼化钛微粒先用丙酮清洗，再浸泡于2～6mol/L的盐酸溶液中0.2～1h，抽滤，水洗至中性，在50～100℃下干燥0.5～5h；

b.将稀土氧化物溶于酸中，配制成稀土浓度为20～50g/L的稀土盐溶液，其中所述的稀土氧化物选自镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪稀土氧化物中的一种或一种以上的混合物，所述的酸选自硝酸或盐酸；

c.将硫酸镍水溶液、氯化镍水溶液和硼酸水溶液加入到步骤b制备的稀土盐溶液中，用碳酸氢钠溶液调节溶液的pH值到3～6，制成硫酸镍-氯化镍-硼酸-稀土盐混合液，其中硫酸镍、氯化镍、硼酸、稀土的浓度分别为250～300g/L、30～60g/L、25～50g/L、0.05～6g/L；

d.将步骤a制备的二硼化钛微粒、步骤c制备的硫酸镍-氯化镍-硼酸-稀土盐混合液与表面活性剂混合，在研钵中研磨，硫酸镍-氯化镍-硼酸-稀土盐混合液的体积(毫升)∶二硼化钛的质量(克)为1～2∶1，然后继续添加硫酸镍-氯化镍-硼酸-稀土盐混合液，并在转速为100～900rpm条件下机械搅拌4～12h，再用超声波处理0.2～1h，制得电镀液，电镀液中二硼化钛的浓度为5～50g/L，表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、溴化十六烷基吡啶、曲拉通X-100中的一种或一种以上的混合物，表面活性剂浓度为0.01～0.9g/L；

e.将镀件放入电镀液中电镀，电镀的工艺条件为电流密度1.5～5.5A/dm²，电镀液pH值3～6，电镀温度40～60℃，搅拌转速100～600rpm，电镀时间40～90min，电镀完毕后，镀件用水冲洗，风干。

发明有益效果：本发明电镀得到的镍稀土-二硼化钛复合镀层硬度、耐磨性都得到了明显的提高，其中硬度≥648.0HV，采用销-盘式摩擦磨损试验机测定复合镀层的磨损性能，在室温干摩擦情况下，摩擦副为直径6mm的小球，材质100Cr6，载荷5N，速度0.12m/s，磨痕半径5mm，转数5000，磨损质量≤0.08mg。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步详细描述，一种电镀镍稀土-二硼化钛复合镀层的方法，包括下列步骤：

a.将粒径为5μm～10nm的二硼化钛微粒先用丙酮清洗，再浸泡于2～6mol/L的盐酸溶液中0.2～1h，抽滤，水洗至中性，在50～100℃下干燥0.5～5h；

b.将稀土氧化物溶于酸中，配制成稀土浓度为20～50g/L的稀土盐溶液，其中所述的稀土氧化物选自镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪稀土氧化物中的一种或一种以上的混合物，所述的酸选自硝酸或盐酸；

c.将硫酸镍水溶液、氯化镍水溶液和硼酸水溶液加入到步骤b制备的稀土盐溶液中，用碳酸氢钠溶液调节溶液的pH值到3～6，制成硫酸镍-氯化镍-硼酸-稀土盐混合液，其中硫酸镍、氯化镍、硼酸、稀土的浓度分别为250～300g/L、30～60g/L、25～50g/L、0.05～6g/L；