[发明专利]一种碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层，制备原料包括：基材选用黄铜片(Cu63%，Zn37%)， 镀前作以下前处理：整平-化学除油-酸洗除锈-超声波除油，镀液配方及工艺：Pb²⁺(以Pb(BF₄)₂的形式加入)：80～333g/L；Sn²⁺(以Sn(BF₄)₂的形式加入)：5～33.3g/L；Cu²⁺(以Cu(BF₄)₂的形式加入)：2～11g/L；HBF₄(游离)：40～300g/L；H₃BO₃(游离)：15～40g/L；稳定剂：2～12g/L；添加剂：0.1～5g/L；阴极电流密度(DK)：1～8A/dm²；温度(T)：15～30℃；时间(t)：15～35min；镀层厚度(δ)：15～30μm；阳极的组成：PbSn8～11，将管径为60-100nm的碳纳米管放入H2SO4：HNO3=1：1的混酸溶液中，经酸处理后用去离子水洗至中性，采用CQ-10型超声器震荡30min使碳纳米管充分浸润后备用，所用试剂均为分析纯。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层，其特征是经混酸处理后碳纳米管表面杂质明显减少，缠绕程度大为减轻，基本呈开口状态，为其相互分散创造了条件，并加入一定量的分散剂后对镀液施以磁力搅拌分散或超声波分散。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层，其特征是碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层的制备步骤为：电沉积过程中用磁力搅拌机或超声波震荡分散方式对镀液进行分散，电沉积完成后再用去离子水清洗试样，并用风筒吹干。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层，其特征是碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层的检测步骤为：用MPX-2000型盘销式相对摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验，上环试样的基材为黄铜镀件，下环试样的基材为45钢；转速为500r/min，转程为0-50000r，润滑油为10号机油；载荷为100-400N，采用S-3400N型扫描电镜观察经过摩擦磨损试验后上环的磨损表面SEM形貌，以HR-200型精密电子天平称取磨损试验前后上环的质量，称量5次，取平均值。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层，其特征是在润滑状态下，100-400N载荷范围内碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层的摩擦因数都低于普通铅锡铜镀层，碳纳米管的加入提高了镀层的减磨性，所述的碳纳米管/铅锡铜合金复合镀层，在同一载荷下随着碳纳米管含量的增加，复合镀层的摩擦因数呈现先降低后升高的趋势，碳纳米管含量为2g/L时复合镀层的耐磨性能最好，此后继续增加碳纳米管含量，会出现团聚现象，影响其耐磨性；碳纳米管复合镀层的磨损量都小于普通铅锡铜镀层的磨损量，随着碳纳米管含量的增加，磨损量也出现先减小后增大的现象。