[发明专利]一种Ni-W-ZrC微晶镀层、镀液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Ni‑W‑ZrC微晶镀层、镀液及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：配置镍钨电镀溶液，向所述镍钨电镀溶液中加入碳化锆微粉和导电剂，然后用pH调节剂调节溶液的pH值至5‑10，得到Ni‑W‑ZrC微晶镀液；将待电镀样品进行预处理后浸渍于所述Ni‑W‑ZrC微晶镀液中，然后进行电镀处理，获得Ni‑W‑ZrC微晶镀层。本发明采用碳化锆微粉作为镀层的强化材料和镀液中的成核加速剂，能够有效地抑制镍钨合金的无序沉积，细化晶粒尺寸使得最终获得具有微晶结构的Ni‑W‑ZrC微晶镀层，并优化镀层的表面性质，提高镀层疏水性能，从而提高镀层的耐蚀性；另外，微晶的存在能够弱化电镀过程中产生的张应力和拉应力，提高镀层与基体的附着力，减少微裂纹和其他电镀缺陷的形成，增强镀层的韧性。

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别涉及一种Ni-W-ZrC微晶镀层、镀液及其制备方法。

背景技术

在现有的各种防腐方法中，使用电镀对材料进行表面处理是一种简单有效的手段。其中，电镀Ni-W合金镀层由于其良好的耐蚀性、耐磨性和高硬度等特点，在油气田应用领域受到了广泛关注。但是在实际应用中，由于Ni-W合金自身的高硬度造成Ni-W合金镀层容易产生微裂纹，易造成镀层失效。另外，现有的Ni-W合金镀层疏水性能不够，若能增强其疏水性能则能够进一步提高镀层的耐蚀性。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种Ni-W-ZrC微晶镀层、镀液及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种Ni-W-ZrC微晶镀层，所述镀层为微纳米晶体结构，所述镀层包括Ni元素、W元素、Zr元素、以及C元素。

作为优选，所述镀层的粒径为500nm-10μm。

作为优选，以元素质量百分比计，各元素的含量为：Ni 80～92％，W 5～15％，C 2～9％，Zr 1～3％。

另一方面，还提供一种Ni-W-ZrC微晶镀液，包括以下组分：镍钨电镀溶液、碳化锆微粉、导电剂、pH调节剂，所述微晶镀液的pH为5-10。

作为优选，所述镍钨电镀溶液为硫酸盐型或氨基磺酸盐型。

作为优选，所述碳化锆微粉的粒径为10-100nm。

作为优选，所述导电剂为溴化钠或氟化钠。

作为优选，所述微晶镀液的pH为6-7.5。

作为优选，所述微晶镀液还包括去应力剂和/或表面活性剂。

另一方面，还提供一种Ni-W-ZrC微晶镀层的制备方法，包括以下步骤：配置镍钨电镀溶液，向所述镍钨电镀溶液中加入碳化锆微粉和导电剂，然后用pH调节剂调节溶液的pH值至5-10，得到Ni-W-ZrC微晶镀液；将待电镀样品进行预处理后浸渍于所述Ni-W-ZrC微晶镀液中，然后进行电镀处理，获得Ni-W-ZrC微晶镀层。

本发明的有益效果是：

本发明在现有镍钨电镀镀液体系中加入ZrC微粉作为镀液的成核加速剂、镀层的弥散强化增强相。通过加入ZrC微粉，使镀层表面微裂纹数量明显减少，提高了镀层的表面完整性，此外，还提高了镀层的疏水性。通过ZrC的弥散强化作用，使镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性等性能有较大提升。此外，由于ZrC微粒的加入，使镀层的晶粒尺寸细化，进而使镀层韧性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明Ni-W-ZrC微晶镀层制备方法的流程示意图；