[发明专利]一种化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种化学复合镀镍‑磷‑石墨烯镀液，该溶液包括硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸、乳酸、醋酸钠、第一稳定剂、第二稳定剂、十二烷基苯磺酸钠、石墨烯、蒸馏水、氨水；该溶液上述组分按一定顺序溶入蒸馏水中，搅拌均匀，并调节溶液的pH至4.4‑5.0，得到复合化学镀镍‑磷‑石墨烯镀液。本发明所制备的化学复合镀镍‑磷‑石墨烯镀液，石墨烯均匀分散在复合镀液中，用于铝合金电镀领域，加工效率明显、镀层结晶细致；而且镀层外观和结合力较好，同时复合镀层硬度高、耐盐雾性能好；镀液制备方法简单、复合镀液稳定、维护方便，使用的络合剂络合能力适中，污水处理能够很好的破络，能够减少生产成本和污水处理成本。

技术领域

本发明属于铝合金电镀技术领域，具体是涉及一种化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金化学镀镍广泛运用于航空和航天等领域，其在金属材料和非金属材料上都可以采用化学镀的方法制备出良好的镀层，以期得到较好的耐蚀性、耐磨性、自润滑性、导电性、装饰性等优良的性能。在环境更加恶劣的条件下，现有镍镀层已不能满足需要，出现了将石墨烯掺杂在镍-磷基镀层中的复合镀层，不仅使得复合镀层具有其它优异的性能，而且还能提高单一镀层所具有的性能。

综合国内外用于铝合金的镍-磷-石墨烯复合镀层研究进展来看，现有技术石墨烯与镍磷镀层融合度较差，石墨烯主要分布在镀层表面，未能与镍磷镀层很好的融合，在条件恶劣的环境中，因现有技术镀层结晶较粗，镀层结合力、硬度和盐雾耐性不能满足要求；同时从经济环保型发展方针来考虑，现有技术中使用的络合剂络合能力较强，污水处理时破络较为困难，污水处理成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液及其制备方法，通过设置双配位剂、双稳定剂和表面活性剂，提高了石墨烯与镍磷镀层融合度，获得了光滑均匀的镍-磷-石墨烯复合镀层，进而使该复合镀层获得较高的硬度和较好耐盐雾性能。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液，每升镀液其原料组成及含量如下：

所述化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液，每升镀液其原料组成及含量如下：

所述第一稳定剂为碘酸钾。

所述第二稳定剂为稀土铈。

一种化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液的制备方法，按以下步骤进行制备：

S1：先将硫酸镍溶解在蒸馏水中，再加入次亚磷酸钠搅拌至完全溶解，再加入醋酸钠搅拌至完全溶解，得到A溶液；

S2：将柠檬酸溶解在蒸馏水中，再加入乳酸减半至完全溶解，再加入第一稳定剂和第二稳定剂，得到B溶液；

S3：将B溶液加入A溶液搅拌均匀得到C溶液；

S4：将石墨烯加入蒸馏水中搅拌，再加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠进行超声波震荡，得到D溶液，采用表面活性剂(化学法)并且加超声波(物理法)进行配置分散液，这样可以让石墨烯更均匀的分散在镀液中，使得复合镀层中的石墨烯更加分散，得到较好的镀液，进而获得较好的镀层；

S5：将D溶液加入C溶液搅拌均匀得到E溶液；

S6：调节E溶液的pH至4.4-5.0，得到复合化学镀镍-磷-石墨烯镀液。

所述步骤S6中pH调节试剂为氨水溶液。

所述步骤S6中pH调节至4.6。

所述化学复合镀镍-磷-石墨烯镀液用于在铝合金零部件表面通过化学电镀形成镍-磷-石墨烯复合镀层，施镀温度为84℃-88℃。