[发明专利]一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法

说明书

本发明涉及一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法，属于表面工程和表面处理技术领域。在惰气环境下，首先将季铵盐与多元醇按照摩尔比为1:1～4混合均匀后形成低共熔溶剂，然后向温度为20～80℃的低共熔溶剂中加入六水二氯化镍和六水三氯化铬，制备得到的低共熔溶剂电解液；以铬片为阳极，预处理后的基体为阴极，在控制电解液温度为50～80℃、槽电压为0.6～1.8V、阳极与阴极距离为1cm的条件下，在制备得到的低共熔溶剂电解液中电沉积20～120min，将电沉积后的阴极基体经丙酮、蒸馏水冲洗，干燥后即能在阴极基体上得到镍铬合金镀层。本发明旨在解决现有镀铬工业中存在的电流效率低，难以实现清洁生产等问题。

技术领域

本发明涉及一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法，属于表面工程和表面处理技术领域。

背景技术

镍铬合金具有耐磨、抗腐蚀、高电阻等许多优良性能。镀层中铬含量不同，其性能有很大的差别，当镀层中铬含量达到一定值时，表面形成一层铬的非晶态结构，具有较高的耐腐蚀性，其耐腐蚀性能相当于甚至优于含铬量相近的不锈钢。电沉积获得的镍铬合金具有优良的机械性能，可作为代铬镀层用于轴、轴瓦、齿轮等耐高温磨损的部件，也可用于装饰，其用途日益受到重视。目前电镀镍铬合金工艺常在酸性体系中进行，需要加入多种络合剂和添加剂，使镀液成分复杂，操作控制困难，同时不可避免六价铬离子的产生，污染环境。而且伴随有析氢反应，电流效率低和镀层质量难以控制。

低共熔溶剂通常是由一定化学计量比的季铵盐和氢键给体（如酰胺、羟酸和多元醇等化合物）组合而成的低共熔混合物。低共熔溶剂具有电化学窗口宽、溶解性和导电性好、蒸汽压低、以及良好的物理化学稳定性等优点，是一种新型的绿色溶剂。在电沉积金属方面，由于低共熔溶剂具有良好的导电性和较负的还原电势，在室温下即可电沉积得到大多数能在水溶液中得到的金属，且无副反应，因而得到的金属质量好，电流效率高。另外，由于低共熔溶剂的制备过程简单、原料价格低廉，使之成为电沉积镍铬研究的崭新电解液，在有色金属冶金技术领域具有广阔的前景。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法。本发明旨在解决现有镀铬工业中存在的电流效率低，难以实现清洁生产等问题。本发明通过以下技术方案实现。

一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法，其具体步骤如下：

步骤1、在惰气环境下，首先将季铵盐与多元醇按照摩尔比为1:1～4混合均匀后形成低共熔溶剂，然后向温度为20～80℃的低共熔溶剂中加入六水二氯化镍和六水三氯化铬，制备得到的低共熔溶剂电解液；

步骤2、以铬片为阳极，预处理后的基体为阴极，在控制电解液温度为50～80℃、槽电压为0.6～1.8V、阳极与阴极距离为1cm的条件下，在步骤1制备得到的低共熔溶剂电解液中电沉积20～120min，将电沉积后的阴极基体经丙酮、蒸馏水冲洗，干燥后即能在阴极基体上得到镍铬合金镀层。

所述步骤1中季铵盐为氯化胆碱、氯化苄基三乙基铵或甜菜碱盐酸盐。

所述步骤1中多元醇为乙二醇、丙三醇或甘露醇。

所述步骤1中六水二氯化镍和六水三氯化铬摩尔比为1:3～8。

所述步骤2中基体为铜片、不锈钢或锌片。

本发明的有益效果是：

采用该方法可制备得到的镍铬合金镀层光亮平整致密，与基体结合能力强，耐磨性及耐腐蚀性优异，避免了六价铬及镀液的危害，环境友好。

附图说明

图1是本发明实施1铜基体上电沉积镍铬合金镀层SEM图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1