CN111424303A - 一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用 - Google Patents

一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111424303A
CN111424303A CN202010424975.2A CN202010424975A CN111424303A CN 111424303 A CN111424303 A CN 111424303A CN 202010424975 A CN202010424975 A CN 202010424975A CN 111424303 A CN111424303 A CN 111424303A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
sic
coating
nano silver
electrodeposition coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010424975.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111424303B (zh
Inventor
张鹏
曹琳
王启伟
李双建
王永喆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui shengsai Remanufacturing Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Jinan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan University filed Critical Jinan University
Priority to CN202010424975.2A priority Critical patent/CN111424303B/zh
Publication of CN111424303A publication Critical patent/CN111424303A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111424303B publication Critical patent/CN111424303B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

本发明属于氮化硅纳米复合表面涂层制备技术领域，具体公开了一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用。步骤为：(1)将壳聚糖溶液与其他阳离子分散剂混合均匀，然后依次加入SiC粉和纳米银得到混合溶液；(2)将所得混合溶液经剪切分散得到纳米悬浮液，然后调节pH至中性；(3)将阴极和阳极电极材料放入所得纳米悬浮溶液中；并通入直流电，沉积得到SiC纳米银复合涂层；本发明提供的SiC纳米银复合电沉积涂层，可以代替电镀铬涂层。该涂层制备简单快捷，环保无污染，且制备涂层对于基底材料有良好的保护作用，提高材料耐磨性能，解决特异构件镀层问题。

Description

一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于金属基材表面涂层制备技术领域，特别涉及一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用。
背景技术
电镀铬涂层因光洁度好、硬度高、耐磨耐蚀性强等优势，国内许多重要工业领域仍大量应用。但电镀铬工艺引发的环境污染、危害健康等问题，已成为制约我国建设环境友好型社会的顽疾。替代电镀铬的绿色表面处理技术为解决上述难题提供了突破口，但目前国内在车辆交通、钢铁、矿山等重大行业诸多典型部件仍缺失该类绿色技术。纳米复合电沉积是利用电化学方法，将一种或几种不溶性纳米固体颗粒混入单金属或合金电镀液中，共沉积作用使得纳米颗粒嵌入基质镀层中，使固体颗粒与金属离子共沉积而形成纳米复合镀层的一种沉积技术。碳化硅纳米复合镀层可以改善材料的耐磨性，是硬铬电镀的理想替代技术。本发明针对纳米银复合碳化硅制备了碳化硅纳米银复合电沉积涂层。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种SiC纳米银复合电沉积涂层的制备方法。
本发明另一目的在于提供上述方法制备得到的SiC纳米银复合电沉积涂层。
本发明再一目的在于提供上述SiC纳米银复合电沉积涂层在耐摩擦部件中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种SiC纳米银复合电沉积涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)将阳离子分散剂A与阳离子分散剂B混合均匀后，依次加入SiC粉和纳米银得到混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液经剪切分散得到纳米复合悬浮液，然后调节pH至中性；
(3)将阴极和阳极电极材料放入步骤(2)所得纳米悬浮溶液中；并通入直流电，沉积得到SiC纳米银复合涂层；
其中步骤(1)所述阳离子分散剂A为壳聚糖溶液，阳离子分散剂B为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚醚酰亚胺(PEI)和烷基二甲基苄基氯化铵(ADBAC)中的至少一种；
步骤(1)所述壳聚糖溶液的浓度为0.1％～0.5％wt；优选为0.2％wt。
步骤(1)所述阳离子分散剂B与阳离子分散剂A的质量体积比为0.01～0.05g：25mL。
步骤(1)所述混合溶液中SiC粉的浓度为10-20g/L，粒径30-80nm，纳米银的浓度为1-2g/L，粒径10-20nm。
步骤(2)所述剪切分散在剪切分散机中进行，剪切分散的条件为：剪切分散机转速为300-500r/min，剪切分散5-10min后调整转速1500-2000r/min，再剪切分散10-15min。
步骤(2)所述条件pH至中性所用的试剂为本领域常用试剂，优选为NaOH、柠檬酸、柠檬酸钠、甲酸、尿素、草酸钠和溴化铵中的至少一种。
步骤(3)所述阴极材料为钛合金、纯钛或不锈钢；优选地，在使用阴极材料前，先对其进行清洗，具体为抛光去油，然后用HF溶液擦拭表面。所述阳极材料为常用惰性电极，优选为石墨或铂片。
步骤(3)所述阴极与阳极在纳米悬浮溶液中的间距为1-2cm。步骤(3)所述直流电的施加电压范围为10-60V，电流密度为0.01-0.5mA/cm2。
步骤(3)所述沉积时间为1-5min。优选地，通入直流电进行沉积前，对纳米悬浮溶液搅拌10～30min。
一种SiC纳米银复合电沉积涂层通过上述方法制备得到。
所述SiC纳米银复合电沉积涂层在耐摩擦部件中的应用。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明提供的SiC纳米银复合电沉积涂层，可以代替电镀铬涂层。该涂层制备简单快捷，环保无污染，且制备涂层对于基底材料有良好的保护作用，提高材料耐磨性能，解决特异构件镀层问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。壳聚糖的脱乙酰度为85％-95％。
实施例1-6中SiC纳米银复合涂层采用以下方法制得：
(1)壳聚糖溶液：将0.5g壳聚糖、0.25mL冰乙酸和247.5mL去离子水混合后，搅拌溶解7h以上，得到壳聚糖溶液。
(2)将上述壳聚糖溶液与0.02g阳离子分散剂混合均匀，然后加入1g SiC粉(30-80μm)和0.05g纳米银(10-20nm)，再加入乙醇25mL得到混合溶液；
(3)将步骤(2)所得混合溶液放置在剪切分散机上，剪切分散机转速为300-500r/min，剪切分散5-10min后调整转速1500-2000r/min，继续剪切分散10-15min得到纳米悬浮液，然后调节pH至7.14；
(4)将阴极和阳极(Pt)电极材料放入步骤(3)所得pH＝7.14的纳米悬浮溶液中，电极间距1-2cm；并通入直流电，施加电压40V，电流密度0.01-0.5mA/cm2，沉积1-5min得到SiC纳米银复合涂层。
表1实施例1～6的条件参数及所得涂层的性能
Figure BDA0002498357330000041
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SiC纳米银复合电沉积涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将阳离子分散剂A与阳离子分散剂B混合均匀后，依次加入SiC粉和纳米银得到混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液经剪切分散得到纳米悬浮液，然后调节pH至中性；
(3)将阴极和阳极电极材料放入步骤(2)所得纳米悬浮溶液中；并通入直流电，沉积得到SiC纳米银复合涂层；
其中步骤(1)所述阳离子分散剂A为壳聚糖溶液，阳离子分散剂B为十六烷基三甲基溴化铵、聚醚酰亚胺和烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(1)所述阳离子分散剂B与阳离子分散剂A的质量体积比为0.01～0.05g：25mL。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
步骤(1)所述壳聚糖溶液的浓度为0.1％～0.5％wt；步骤(1)所述混合溶液中SiC粉的浓度为10-20g/L，粒径30-80nm，纳米银的浓度为1-2g/L，粒径10-20nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)所述剪切分散在剪切分散机中进行，剪切分散的条件为：剪切分散机转速为300-500r/min，剪切分散5-10min后调整转速1500-2000r/min，再剪切分散10-15min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述阴极与阳极在纳米悬浮溶液中的间距为1-2cm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述直流电的施加电压范围为10-60V，电流密度为0.01-0.5mA/cm2。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述沉积时间为1-5min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述阴极材料为钛合金、纯钛或不锈钢；所述阳极材料为石墨或铂片。
9.一种SiC纳米银复合电沉积涂层通过权利要求1～8任一项所述方法制备得到。
10.根据权利要求9所述SiC纳米银复合电沉积涂层在耐摩擦防腐蚀部件中的应用。
CN202010424975.2A 2020-05-19 2020-05-19 一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用 Active CN111424303B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010424975.2A CN111424303B (zh) 2020-05-19 2020-05-19 一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010424975.2A CN111424303B (zh) 2020-05-19 2020-05-19 一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111424303A true CN111424303A (zh) 2020-07-17
CN111424303B CN111424303B (zh) 2021-06-11

Family

ID=71552890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010424975.2A Active CN111424303B (zh) 2020-05-19 2020-05-19 一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111424303B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114959811A (zh) * 2022-05-31 2022-08-30 暨南大学 一种高耐腐蚀复合电镀电解液及其镀层的制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058429A (zh) * 1990-07-26 1992-02-05 航空发动机的结构和研究公司 以钛为主要成分的基质上的耐用镀层
SE510043C2 (sv) * 1996-06-06 1999-04-12 Abb Research Ltd Elektriskt kontaktelement
CN104233436A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 武汉理工大学 一种壳聚糖/明胶/纳米银导电抗菌生物材料及其制备方法
CN105525332A (zh) * 2014-10-24 2016-04-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种降低钎料键合热应力的方法及封装芯片
CN105684240A (zh) * 2013-08-16 2016-06-15 滑动环及设备制造有限公司 滑环组件及其部件
CN106191966A (zh) * 2016-08-27 2016-12-07 合肥普庆新材料科技有限公司 一种含银粉的装饰性电泳漆涂装工艺
CN107513749A (zh) * 2017-10-13 2017-12-26 广东工业大学 金属表面改性的方法与金属表面改性的装置
CN110129863A (zh) * 2019-03-28 2019-08-16 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层及其制备方法
CN110983393A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种银-碳化铌复合镀层及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058429A (zh) * 1990-07-26 1992-02-05 航空发动机的结构和研究公司 以钛为主要成分的基质上的耐用镀层
SE510043C2 (sv) * 1996-06-06 1999-04-12 Abb Research Ltd Elektriskt kontaktelement
CN105684240A (zh) * 2013-08-16 2016-06-15 滑动环及设备制造有限公司 滑环组件及其部件
CN104233436A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 武汉理工大学 一种壳聚糖/明胶/纳米银导电抗菌生物材料及其制备方法
CN105525332A (zh) * 2014-10-24 2016-04-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种降低钎料键合热应力的方法及封装芯片
CN106191966A (zh) * 2016-08-27 2016-12-07 合肥普庆新材料科技有限公司 一种含银粉的装饰性电泳漆涂装工艺
CN107513749A (zh) * 2017-10-13 2017-12-26 广东工业大学 金属表面改性的方法与金属表面改性的装置
CN110129863A (zh) * 2019-03-28 2019-08-16 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层及其制备方法
CN110983393A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种银-碳化铌复合镀层及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREW P. ABBOTT ET AL.: "The electrodeposition of silver composites using deep eutectic solvents", 《PHYS. CHEM. CHEM. PHYS.》 *
张丹慧 等: "《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》", 31 December 2015, 国防工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114959811A (zh) * 2022-05-31 2022-08-30 暨南大学 一种高耐腐蚀复合电镀电解液及其镀层的制备方法
CN114959811B (zh) * 2022-05-31 2023-08-15 暨南大学 一种高耐腐蚀复合电镀电解液及其镀层的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111424303B (zh) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105386089B (zh) 一种三价铬硬铬电镀溶液及其在硬铬电镀中的应用
CN1880512A (zh) 一种全硫酸盐体系三价铬电镀液及制备方法
CN102703936B (zh) 一种碳纳米管/钴复合镀层及其制备方法
CN105714360B (zh) 碱性石墨烯‑镍电镀液、其制备方法及应用
CN110802225B (zh) 一种铜包覆石墨烯的制备方法
CN110424043A (zh) 一种改性氧化石墨烯/钴基复合镀层及其制备方法和应用
WO2007087050A2 (en) Electrocomposite coatings for hard chrome replacement
CN106929887A (zh) 一种镍‑氧化石墨烯复合电镀溶液及其制备方法和应用
CN111424303B (zh) 一种SiC纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用
Ruidong et al. Effects of rare earth on microstructures and properties of Ni-WP-CeO2-SiO2 nano-composite coatings
CN104451829A (zh) 一种镍-铁-磷/纳米v8c7复合电镀液
CN110904475A (zh) 一种电镀液及其应用
CN113201780A (zh) 具有镍基超疏水纳米CeO2复合镀层的复合材料及其制备方法
CN111607817A (zh) 一种铁族元素和钨的合金与碳化硅复合镀层及其制备方法与应用
CN1727521A (zh) 电解退除装饰镀铬镀层的方法
CN101333673B (zh) 用于微弧氧化制备纳米陶瓷涂层的电解液及处理方法
CN112176366B (zh) 一种高延展性电解铜箔的电解液与应用
CN111663166B (zh) 一种氮化硅纳米银复合电沉积涂层及其制备方法与应用
CN106676613B (zh) 一种金属材料表面复合镀过程中陶瓷颗粒的分散方法
CN111560633A (zh) 一种电沉积Ni-P-SiC复合镀层的方法
CN111020664B (zh) 一种含石墨烯微弧氧化耐蚀陶瓷层的制备方法
CN105239111A (zh) 一种三价铬电镀液及其制备方法
CN112048744B (zh) 一种提高钛基材表面镀铂均匀性的工艺
CN111286768B (zh) 一种镍钴锰镧合金镀液及其制备方法和应用
CN111286767B (zh) 一种仿金电镀液电镀方法及仿金电镀液

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211126

Address after: 241200 Chungu 3D Printing Industrial Park, Hengshan Avenue, Fanchang Economic Development Zone, Fanchang County, Wuhu City, Anhui Province

Patentee after: Anhui shengsai Remanufacturing Technology Co.,Ltd.

Address before: 510632 No. 601, Whampoa Avenue, Tianhe District, Guangdong, Guangzhou

Patentee before: Jinan University

TR01 Transfer of patent right