[发明专利]一种高温稳定和高温自润滑化学共沉积复合镀层的制备方法

说明书

一种高温稳定和高温自润滑化学共沉积复合镀层的制备方法。本发明向Ni‑P镀液和表面活性剂的混合液中加入BN(h)或WS₂颗粒，利用化学共沉积法制备出Ni‑P/BN(h)或Ni‑P/WS₂复合镀层，将镀层沉积于金属材料表面，提高表面的硬度和耐磨性、减小表面的摩擦系数。所制备的复合镀层具有良好的高温稳定性和高温自润滑性能，通过高温热处理后具有较大的硬度、较小的粗糙度与摩擦系数。本发明可应用于发动机的活塞及缸套等类似的易磨损部件，给零部件表面镀上一层高温耐磨损的薄膜，从而提高材料的使用寿命，起到节能环保作用。Ni‑P/BN(h)与Ni‑P/WS₂自润滑复合镀层除还可应用于塑料模具、吸光镀膜、固态电子组件、导电镀膜等行业。

技术领域

本发明涉及一种复合镀层的制备方法，特别涉及一种高温稳定和高温自润滑化学共沉积复合镀层的制备方法。

背景技术

Ni-P合金镀层已经渐渐替代功能性镀铬合金，由于磷固溶在镍基中引起位错密度提高，另外高磷含量也会细化Ni-P合金镀层晶粒，可起到强化效果，当Ni-P合金经过热处理后会有Ni₃P析出物生成，也会提高镀层力学性能，使得Ni-P合金镀层具有高硬度、高强度等特点。

复合镀层具有较高的耐磨性、耐蚀性、自润滑性等功能，各种不同功能的复合镀层已在世界各国广泛应用。

无电镀Ni-P过程中引入功能性固体微粒进行共沉积，可形成Ni-P复合镀层，从而使其具有高硬度、高强度等力学性能，引入功能性颗粒可使其具有相应的功能。Ni-P/PTFE复合镀层在常温环境下有更好的自润滑性能，当使用环境温度超过260℃时将会使PTFE挥发，导致自润滑性能变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温稳定和高温自润滑化学共沉积复合镀层的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)取10～40mg表面活性剂加入到10～180ml的Ni-P镀液中电磁搅拌混合均匀，然后再向其中加入NiSO₄·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O、H₃BO₃、C₆H₈O₇、C₁₂H₂₅SO₄Na和CH₄N₂S得混合溶液，使每升混合溶液中含NiSO₄·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O、H₃BO₃、C₆H₈O₇、C₁₂H₂₅SO₄Na和CH₄N₂S分别为200.00g、20.00g、35.00g、30.00g、60.00g、0.10g和0.01g；

2)取2.5～7.5g平均粒径均为1μm的BN(h)或WS₂颗粒加入步骤1)的混合溶液中电磁搅拌；

3)用超声粉碎机对步骤2)的溶液处理20～30min后，加入去离子水，配制成1L镀液；

4)调节镀液的pH值，使pH值在85℃介于4.5～4.7之间；

5)将施镀基材以悬挂方式固定于镀液中，磁力搅拌下施镀镀液温度为60～80℃，化学沉积1～3小时得试样；