[发明专利]一种复合镀层电镀方法

说明书

本发明是一种复合镀层电镀方法，它属于在金属材料或者金属零、部件表面浸镀一既耐磨又耐腐蚀的硬薄膜复合镀层，它包括复合镀层的镀液组成及将此镀液复合电镀在金属材料或者金属零、部件表面上的主要工艺条件。

采用复合镀层材料是当今材料科学中一个日益发展的趋势，把几种不同性质的材料组合成在一种新型的复合镀层材料显现出最佳性能以满足人们对材料提出的更苛刻的要求，复合镀层电镀方法就是一种很有价值的复合镀层材料的表面强化的新工艺。运用该新工艺可以获得许多具有特殊功能的复合镀层材料，例如耐磨镀层、减摩镀层、耐腐蚀镀层、分散强化镀层、特殊装饰性彩色镀层等材料，并广泛用于机械、航空、汽车、烟草、纺织、电子等工业部门。

自从1949年美国A·Simos获得第一个复合镀专利以来，复合电镀工艺有了很大的发展，已从单金属、单颗粒复合电镀工艺发展到现在的能满足特殊性能要求的合金、多种颗粒的复合电镀工艺。

在美国专利US-4，892，627中公开了一种Ni-W-SiC复合电镀法，它的目的是用该复合电镀法在机械零件或者类似零部件的滑动表面形成一层耐磨镀层，这种材料其硬度相当硬铬，若经热处理，即使在高温条件下，硬度和耐磨性也不会降低，而且在镀层中不会出现裂纹。该方法的镀液组成和控制条件为：

NiSO₄·6H₂O 31.44-41.92克/升

Na₂WO₄·2H₂O 56.1-75.9克/升

（NH₄）₃C₆H₅O₇·H₂O 78.3-130.5克/升

SiC（粒度0.8-1.5微米）    20-60克/升

PH    6.0-8.0

温度    60-80℃

阴极电流密度 10-30A/dm²

搅拌方式    机械搅拌

阳极    不锈钢

但是，该方法的不足之处是在镀液组成中，无论是柠檬酸铵，或者是柠檬酸钠，它们的成本都高

另外，所使用的超细不溶性碳化硅固体微粒（0.8-1.5微米）的加工难度大，成本高;搅拌方式也比较复杂。该方法的不足之处还在于所获得的复合镀层材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性均比较低，不适宜用于易磨损的金属零、部件。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提出一种以柠檬酸型Ni-W-P合金为基础的镀液进行复合镀层的电镀方法，从而获得能满足用户需要的既耐磨又耐腐蚀的复合镀层材料。

本发明的目的可通过如下措施来达到：先准备好电镀槽等设备装置，然后按如下组成：

C₆H₈O₇90-210克/升

NiSO₄·6H₂O 50-100克/升

Na₂WO₄·2H₂O 80-190克/升

NaH₂PO₂·H₂O 3-40克/升

不溶性固体微粒    60-100克/升

加蒸馏水溶解配制成溶液，再加入需要量的1^＃添加剂和2^＃添加剂作为复合镀层的镀液装入电镀槽内，再按如下工艺条件：

PH    3-9

阴极电流密度 2-30A/dm²

温度    30-55℃

时间    60-120分钟

搅拌方式    空气搅拌

阳极材料    Cr18Ni9Ti    不锈钢

将事先予处理好的金属材料或者金属零部件放入电镀槽内，接通电源进行复合电镀、对电镀后具有复合镀层的金属材料或者金属零部件需要时再进行热处理，得到90微米厚的复合镀层。

本发明的目的还可以通过以下其它措施来达到：在配制好的镀液中添加一种（需要时两种同时添加）添加剂，此添加剂及其用量是：

1^＃添加剂为CeCl₃·7H₂O 0-2克/升

2^＃添加剂为CeO₂5-20克/升