[发明专利]铝合金表面Ni-SiC复合镀层的制备方法及其电镀液

摘要

一种铝合金表面Ni‑SiC复合镀层的制备方法。采用阳极型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵取代了目前发明所采用的阴极型表面活性剂十二烷基硫酸钠。本发明增加阳极活化剂NiCl2的浓度，同时降低电流密度和镀液中碳化硅的浓度，能以1～2μm/min的电镀速率获得细化致密复合镀层，并采用空气搅拌使碳化硅充分分散，空气体积流量为4～7L/min，同时添加CTAB改善碳化硅的润湿性，能获得细化致密、碳化硅分散均匀且含量高的复合镀层。本发明解决了铝合金抗拉耐磨性能差的技术难题，能够在铝合金表面制备结合力好、碳化硅硬质颗粒含量高且分布均匀、硬度高及耐磨性好的Ni‑SiC复合镀层。

主权项

1.一种铝合金表面Ni‑SiC复合镀层的制备方法，其特征在于，具体实施方法为：步骤1：机械整平；步骤2：表面清洗；所述的表面清洗是通过热碱液脱脂、丙酮除油；步骤3：重金属浸蚀；铝合金浸入酸化的氯化铁热溶液中，以能获得粗糙表面；步骤4：去除铝合金表面的氧化膜；通过酸洗去除所述铝合金表面的氧化膜；步骤5：一次浸锌；将铝合金浸在强碱性的锌酸盐溶液中，使铝合金的氧化膜被溶解，在铝合金基体表面形成锌置换层；浸锌工艺为：用NaOH、ZnO、C4H4KNaO6·4H2O、FeCl3和NaNO3制浸锌溶液，反应时间为30s；所述NaOH：ZnO：C4H4KNaO6·4H2O：FeCl3：NaNO3＝1：0.1：1：0.04：0.02；所述的比例为质量比；配制所述浸锌溶液的温度为25～30℃；配制中及使用中均须将所述浸锌溶液充分搅拌均匀；步骤6：除去铝合金表面的锌置换层；通过酸洗除去铝合金表面的锌置换层；将表面有锌置换层的铝合金基体置于酸洗溶液中，25～30℃下反应时间为3～5s；所述的酸洗溶液用75％vol的HF与25％vol的HNO3，采用常规方法配制而成；步骤7：二次浸锌；重复步骤5，对除去铝合金基体表面的锌置换层的铝合金进行二次浸锌；所述二次浸锌的工艺参数与一次浸锌的艺参数相同；步骤8：配制复合电镀液；所述的复合电镀液由71.725～71.825％的硫酸镍、3.75％的氯化镍、8.75％的硼酸、15％的碳化硅、0.625％的糖精钠和0.05～0.15％的十六烷基三甲基溴化铵组成；所述的百分比为质量百分比；所述的碳化硅为颗粒状，平均粒径为5μm，使用前需对碳化硅进行清洗；按拟配制复合电镀液的量称取去离子水，所述去离子水为拟配制复合电镀液总量；步骤9：复合电镀；将铝合金放入在配制好的复合电镀液中进行电镀处理；电镀处理的工艺条件为：电流密度为4～16A/dm2、pH值为3.9～4.1、温度为60℃，电镀时间为30～60min；电镀中，采用空气搅拌使碳化硅充分分散；空气体积流量为4～7L/min；步骤10：后处理；将电镀后的铝合金先在去离子水中冲洗，以去除铝合金表面残留的电镀液；在超声波下震荡清洗15min后烘干；所述复合电镀时，在复合电镀前5min，采用的电流密度为15A/dm2进行冲击镀镍，同时关闭空气压缩机，暂停对电镀液进行空气搅拌；复合电镀后25min，采用的电流密度10A/dm2，同时启动空压机，且调节空气流量计使空气体积流量为6L/min；将烘干的铝合金放入已加热至150～200℃的加热炉中并保温1.5～2.5h；保温结束后随炉冷却至室温，得到有复合镀层的铝合金。