CN111607816A - 一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铝合金表面脉冲电沉积Ni‑SiC复合镀层的方法，其中电镀液包括：柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠、硫酸镍、氯化镍、硼酸、碳化硅颗粒和表面活性剂硬脂酸钠；其中所述电镀液pH为5‑6；所述电沉积过程中进行机械搅拌；所述电沉积的电流密度为15‑22A/dm2。本发明的方法能获得细化致密、碳化硅分散均匀且含量高的Ni‑SiC复合镀层，解决了铝合金耐磨性能差的技术难题，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复合镀层能够对铝合金试样进行有效的保护。

Description

一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法
技术领域
本发明涉及金属材料表面改性技术领域，具体涉及一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法。
背景技术
近几年来，随着我国工业技术的迅速发展，为了进一步提高零部件的生产效率和降低生产成本，工业领域对材料的性能提出了更高，更苛刻的要求。例如，高强度、硬度、耐摩擦磨损性能和抗腐蚀能力等，同时在最大的提高零件性能的同时，最少的排放对环境有害的污染物。在条件较为恶劣的工矿领域，为了对铝合金设备实施更好的保护，会在铝合金产品的表面制备一层保护膜，来提升其表面硬度、耐磨性能和耐蚀性能，进而来对铝合金产品进行更好的保护。
目前，为了提高铝合金产品的表面硬度、耐磨性能、耐蚀性能及其它机械性能，通常会对铝合金表面进行电镀处理，现有的电镀工艺有：Ni-SiC复合电镀、镀铬等。铬金属镀层表现出众多优越性能，如高耐蚀性能、耐磨性能和硬度等，以及在高温下低氧化速率和较好的强度保持性，解决了铝合金在使用程中出现的磨损问题，提高了其使用寿命。但在电镀铬过程中产生的气体和废液会对人体和环境产生巨大的危害，因此需要寻找一种绿色健康的新工艺来代替镀铬。
Ni-SiC复合镀是使用电沉积或化学镀的方法使金属Ni与SiC颗粒共同沉积而获得复合材料的工艺过程。其作为一项比较新的材料表面处理技术，已成为提高材料表面耐磨、硬度、耐腐蚀等性能的重要方法。相对于镀铬工艺而言，Ni-SiC复合镀符合国家清洁生产的理念，其工艺过程避免了对人体和环境的污染物，降低了电镀的成本，同时Ni-SiC复合镀层在硬度、耐磨、耐蚀等主要性能上相当或优于铬金属镀层。
目前，有许多文献和专利介绍了铝合金表面沉积Ni-SiC复合镀层的制备方法及其使用的电镀液；专利CN109797413《Ni-P-SiC复合镀层电镀液及铝合金基体的电镀方法》中使用氨基磺酸盐型镀液，在镀液pH值为1.5，通过直流电源提供3.5A/dm2的电流进行电镀，而在《耐磨Ni-SiC复合镀层的研制及应用》中提出了在氨基磺酸盐型镀液体系下，当电流小于2A/dm2时很难保证镀层中碳化硅的含量。
中国专利CN105506526《铝合金表面Ni-SiC复合镀层的制备方法及其电镀液》中采用恒直流电源，通过空气搅拌的方式进行电镀，其使用的电镀液酸性较强，前处理采用了二次浸锌来提高镀层与铝合金基体的结合力。
在电镀领域中，生产和试验过程中很少使用过低的阴极电流密度。随着阴极电流密度的增大，阴极的极化作用也随之增大，镀层结晶也随之变得细致紧密，而在文献报道的电镀过程中电流密度上限一般维持在5-10A/dm2范围内；对于使用不同类型的镀液来说，阴极上的电流密度不能过大，不能超过允许的上限值，否者会严重影响镀层的质量。在文章《高频脉冲电沉积Ni-SiC纳米复合镀层的制备及性能研究》中，实验中电源施加的频率范围为20～140kHz，而使用的电流密度上限为5A/dm2，当电流密度为5A/dm2时镀层已开始严重起泡、不能成型。
因此，为了降低了电镀成本，避免电镀过程中出现的Ni-SiC复合镀层组织粗大，颗粒分布不均匀和镀层与基体结合力不强等问题，急需一种新型的电沉积Ni-SiC复合镀层的方法。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法。该方法通过确定铝合金的前处理工艺、Ni-SiC复合电镀的镀液配方和参数等条件，使用脉冲电沉积技术，在镀液酸性较弱的体系中，使用机械搅拌，施加高的电流密度在铝合金表面沉积一层SiC含量高、分布均匀，与基体结合力好的Ni-SiC复合镀层及技术对加快实际工业生产效率和降低成本具有重要意义。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法，其中所用电镀液包括：
Figure BDA0002521665050000031
其中所述电镀液pH为5-6；
所述电沉积过程中进行机械搅拌；
所述电沉积的电流密度为15-22A/dm2。
在电镀液配制完成后，可使用搅拌器对其进行机械搅拌，时间优选为3-5h，搅拌速率为150r/min，使碳化硅颗粒均匀的分布在镀液中。
优选的，所述脉冲的频率为800～1200Hz，占空比为0.6～0.8。
优选的，所述机械搅拌速率为120-200r/min。
优选的，所述脉冲电沉积温度为40-50℃，时间为30-60min。
优选的，其中SiC的粒径为60nm-25μm。
在电镀过程中电流密度的大小是决定电镀效率的决定性因素，在以往的电镀过程中，由于使用不同的镀液，电镀过程中电流密度上限一般维持在5～10A/dm2范围内，效率低，生产速度慢，间接的提高了生产成本。而在使用本发明配制的镀液进行电镀时，当电流密度维持在15～22A/dm2之间时，镀液未因电流密度大而出现分解现象，在铝合金样品表面制备的镀层成形性好。
在现有的镀液中使用了硬脂酸钠作为表面活性剂。硬脂酸根离子的羟基氧原子上存在孤对电子，而Ni原子***电子排布为3d84s2，d轨道有两个空位，易接受电子，因此孤对电子可进入空余的d轨道形成配位共价键而使硬脂酸离子化学吸附在Ni-SiC镀层表面，并通过膜外长链烷烃基交织成具有物理隔绝性和斥水性的网状结构。同时，硬脂酸根离子可在硅烷膜的空隙处与镀层Ni或硅烷分子中的硅醇基发生反应，从而使硅烷膜更致密、更均匀。Ni-SiC镀层表面复合膜的疏水和隔绝腐蚀介质的能力更强，因而能给予镀层更好的耐蚀性。
本发明使用的是脉冲复合电沉积技术来制备Ni-SiC复合镀层，在使用其它直流电镀时,由于金属离子趋近阴极不断被沉积,因而不可避免地造成析氢和浓差极化，导致镀层不均匀致密。而由于脉冲复合电沉积技术是利用电流或电压脉冲的张驰，增加阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化，从而达到提高沉积层的纯度、密度、均匀度，并降低镀层空隙率的目的。同时，脉冲复合电沉积技术操作简单，成本低廉，电镀效率高。
本发明中，在脉冲复合电沉积技术制备Ni-SiC复合镀层的电镀过程中，相较于其它直流电源在低pH条件下的电镀技术，电镀前进行二次浸锌等前处理，在低酸性条件下的镀液中，通过控制镀液中柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠的含量、脉冲电源的频率和占空比参数来提高镀层与基体的结合力。
本发明适当增加硫酸镍和氯化镍的浓度，同时降低镀液中碳化硅的浓度，能以较高的电镀速率获得细化致密复合镀层。
本发明中，通过控制硼酸量的加入进而调节镀液的pH值。
本发明在电镀过程中采用机械搅拌，搅拌速率优选为120-200r/min,使碳化硅纳米颗粒在镀液中均匀分散，避免团簇现象的产生，使镀层更加致密均匀。
本发明提供的铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法能够在铝合金表面制备出一层孔隙率小、结合能力强、碳化硅颗粒含量高且分布均匀的Ni-SiC复合镀层。其具有较高的显微硬度及良好的耐磨性能和耐蚀性能。
附图说明
图1是本发明实施例的实验装置示意图。
图2是本发明实施例制备的Ni-SiC纳米复合镀层的微观表面形貌图。
图3是本发明实施例制备的Ni-SiC微米复合镀层的微观表面形貌图。
图4是本发明实施例制备的Ni-SiC微纳米复合镀层的显微硬度柱状图。
图5是本发明实施例制备的Ni-SiC微纳米复合镀层的EIS曲线图。
图6是本发明实施例制备的Ni-SiC微纳米复合镀层的Tafel曲线图。
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1
Ni-SiC微米复合镀层样品1的制备方法，包括以下步骤：
(1)电镀液的配制：复合镀液是由去离子水和药品粉末按照比例配制而成，并采用机械搅拌的方式使药品粉末与去离子水充分混合；机械搅拌持续时间为3.5h，转速为150r/min。Ni-SiC微米复合镀层镀液的各组成分为：柠檬酸钠：110g/L、乙二胺四乙酸二钠：27g/L、硫酸镍：220g/L、氯化镍：28g/L、硼酸：18g/L、粒径为25μm的碳化硅微米粉：50g/L、表面活性剂硬脂酸钠：1.5g/L。
(2)对铝合金试样进行机械整平及预处理：首先使用线切割机将铝合金毛坯件切割成为表面平整，大小适中的片体结构,然后，将铝合金试样分别使用300#、600#、800#1000#、1500#的砂纸进行打磨，之后使用金刚砂抛光膏进行抛光，去除铝合金片表面在机械整平过程中产生的氧化膜；之后，在50℃的条件下使用35g/L NaOH、20g/L Na3PO4、15g/LNa2CO3的混合溶液清洗7min除去铝合金试样上的油污，然后使用超声清洗除油，在表面超声清洗前，首先使用去离子水冲洗2min，再将试样放入盛有乙醇的烧杯中，将超声清洗温度调控在45℃，在超声波的震荡下清洗10min，进一步除去铝合金试片上的油脂后，再使用去离子水冲洗2min。在室温下，将除油后的铝合金试样浸置在45ml/L HF和25ml/L HNO3的混合溶液中15s进行酸洗活化。
(3)在铝合金试样表面设置沉锌层；第一次浸锌处理和第二次浸锌处理过程相同，使用的沉锌液包括：氧化锌(ZnO)：12g/L，氢氧化钠(NaOH)：120g/L，三氯化铁(FeCl3·6H2O)：1.5g/L，酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)：10g/L。所述浸锌温度为30℃，处理时间为50s。所述的退锌是一次浸锌处理后，将经过第一次浸锌处理的铝合金试样浸泡在20～30℃、质量分数为34％的KNO3溶液中30s后取出，将二次浸锌后的铝合金试片用离子水冲洗2min后，使用吹风机冷风将其吹干，保存到盛有乙醇的烧杯中待复合电镀使用。
(4)复合电镀过程：将前处理的基体放进配好的电镀液中进行电镀，沉积的过程中使用搅拌器进行机械搅拌，能够增大SiC微米颗粒在电镀液中的均匀分散程度，防止SiC在电镀液中团聚。搅拌器的转速为120r/min，镀液温度50℃，电流密度18A/dm2，镀液pH值5。同时连接外加脉冲电源，开始脉冲复合电镀，脉冲的频率为1000Hz，占空比为0.7，电镀时间为40min。
实施例2
Ni-SiC纳米复合镀层样品2的制备方法，包括以下步骤：
(1)电镀液的配制：复合镀液是由去离子水和药品粉末按照比例配制而成，并采用机械搅拌的方式使药品粉末与去离子水充分混合；机械搅拌持续时间为3.5h，转速为150r/min。Ni-SiC纳米复合镀层镀液的各组成分为：柠檬酸钠：110g/L、乙二胺四乙酸二钠：27g/L、硫酸镍：220g/L、氯化镍：28g/L、硼酸：18g/L、粒径为60nm的碳化硅纳米粉：50g/L、表面活性剂硬脂酸钠：1.5g/L。
(2)对铝合金试样进行机械整平及预处理：使用线切割机将铝合金毛坯件切割成为表面平整，大小适中的片体结构。将铝合金试样分别使用300#、600#、800#1000#、1500#的砂纸进行打磨，之后使用金刚砂抛光膏进行抛光，去除铝合金试片表面在机械整平过程中产生的氧化膜；在50℃的条件下用35g/LNaOH、20g/L Na3PO4、15g/L Na2CO3的混合溶液清洗7min除去铝合金试样上的油污，然后使用超声清洗除油，在表面超声清洗前，首先使用去离子水冲洗2min，再将试样放入盛有乙醇的烧杯中，将超声清洗温度调控在45℃，在超声波的震荡下清洗时7min，进一步除去铝合金试片上的油脂后，再使用去离子水冲洗2min。在室温下，将除油后的铝合金试样浸置在45ml/L HF和25ml/L HNO3的混合溶液中15s进行酸洗活化。
(3)在铝合金试样表面设置沉锌层；第一次浸锌处理和第二次浸锌处理过程相同，使用的沉锌液包括：氧化锌(ZnO)：12g/L，氢氧化钠(NaOH)：120g/L，三氯化铁(FeCl3·6H2O)：1.5g/L，酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)：10g/L。所述浸锌温度为30℃，处理时间为50s。所述的退锌是一次浸锌处理后，将经过第一次浸锌处理的铝合金试样浸泡在20～30℃、质量分数为34％的KNO3溶液中30s后取出，将二次浸锌后的铝合金试片用离子水冲洗2min后，使用吹风机冷风将其吹干，保存到盛有乙醇的烧杯中待复合电镀使用。
(4)复合电镀过程：将前处理的基体放进配好的电镀液中进行电镀，沉积的过程中使用搅拌器进行机械搅拌，能够增大SiC纳米颗粒在电镀液中的均匀分散程度，防止SiC在电镀液中团聚。搅拌器的转速为120r/min，温度50℃，电流密度18A/dm 2，pH值5。同时连接外加脉冲电源，开始脉冲复合电镀，脉冲的频率为1000Hz，占空比为0.7，电镀时间40min。
实验例3
通过使用SEM、显微硬度测试、耐腐蚀性测试对制备的镀膜进行结构和性能测定，实验结果表明，在机械搅拌辅助的条件下，采用脉冲电源制备的Ni-SiC复合镀层致密度高，SiC颗粒分布均匀，具有高硬度和优异的耐磨性能和耐磨性能。
(1)Ni-SiC复合镀层的表面形貌：
采用Phenom XL台式扫描电镜观察镀层的表面形貌，如图2、图3所示：在本发明中使用脉冲复合电沉积技术制备的Ni-SiC微米复合镀层中SiC颗粒分布均匀，无明显的团簇现象产生；在制备的Ni-SiC纳米复合镀层中，镀层的晶粒度更为细小，形貌变得更为均匀致密。也很容易可以看出碳化硅纳米颗粒的加入使得镀层的表面形貌发生改变，与Ni-SiC微米复合镀层比较，纳米复合镀层较为致密，表面粗糙度减小，镀层更为平整。
(2)显微硬度测试：
通过使用HXD-1000TMSC数字式显微硬度计测试Ni-SiC复合镀层的显微硬度。硬度计的负载为200g，负载时间为15s，测量结果由图4所示，未沉积复合镀层的铝合金试样的表面硬度为93HV左右，而在沉积的Ni-SiC纳米复合镀层的硬度可达到558HV左右，Ni-SiC微米复合镀层的硬度可达到420HV左右。
(3)耐腐蚀性测试
通过使用CHI660C电化学工作站测试制备的Ni-SiC复合镀层的耐蚀性。测试过程采用的是三电极体系：试样为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)做为参比电极，扫描速度为0.5mV/s，腐蚀介质为0.5mol/L的氯化钠溶液，在室温条件下进行测试。由图5、图6可以看出，较基体的腐蚀电位相比，沉积了Ni-SiC复合镀层的腐蚀电压有较大的正移,同时，纳米颗粒的加入细化了晶粒,使电沉积层的结构更为均匀、致密,极大的降低了电沉积层的空隙率,从而增强了耐腐蚀性。
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 (5)

1.一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法，其特征在于，其中电镀液包括：
Figure FDA0002521665040000011
其中所述电镀液pH为5-6；
所述电沉积过程中进行机械搅拌；
所述电沉积的电流密度为15-22A/dm2。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法，其特征在于，所述脉冲的频率为800～1200Hz，占空比为0.6～0.8。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法，其特征在于，所述机械搅拌速率为120-200r/min。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法，其特征在于，所述脉冲电沉积温度为40-50℃，时间为30-60min。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金表面脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的方法，其特征在于，其中SiC的粒径为60nm-25μm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113174622A (zh) * 2021-04-29 2021-07-27 北京航空航天大学 具有微米级粗糙度的复合镀层、制备方法及应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1072466A (zh) * 1991-11-18 1993-05-26 荣成市内燃机厂 气缸内壁电镀镍-碳化硅工艺
CN1557997A (zh) * 2004-01-17 2004-12-29 大连大学 纳米金属陶瓷的超声——电化学沉积方法
CN101358374A (zh) * 2008-09-26 2009-02-04 北京科技大学 一种功能梯度复合材料的制备方法
CN101392400A (zh) * 2008-10-16 2009-03-25 上海工程技术大学 金属基体表面形成峰状凸起形貌镍复合电镀层的制备工艺
CN104451830A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 东北石油大学 一种实验室内制备金属基纳米陶瓷的方法及装置
CN105908228A (zh) * 2016-06-03 2016-08-31 河海大学 一种镍合金cmma镀层及其制备方法
CN107587173A (zh) * 2017-10-17 2018-01-16 广东羚光新材料股份有限公司 一种镍电镀液及其应用
CN110184574A (zh) * 2019-05-17 2019-08-30 安徽省汉甲机电设备科技有限公司 一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺
CN111041531A (zh) * 2019-11-28 2020-04-21 广东羚光新材料股份有限公司 电容器镍电镀液及电镀方法和应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1072466A (zh) * 1991-11-18 1993-05-26 荣成市内燃机厂 气缸内壁电镀镍-碳化硅工艺
CN1557997A (zh) * 2004-01-17 2004-12-29 大连大学 纳米金属陶瓷的超声——电化学沉积方法
CN101358374A (zh) * 2008-09-26 2009-02-04 北京科技大学 一种功能梯度复合材料的制备方法
CN101392400A (zh) * 2008-10-16 2009-03-25 上海工程技术大学 金属基体表面形成峰状凸起形貌镍复合电镀层的制备工艺
CN104451830A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 东北石油大学 一种实验室内制备金属基纳米陶瓷的方法及装置
CN105908228A (zh) * 2016-06-03 2016-08-31 河海大学 一种镍合金cmma镀层及其制备方法
CN107587173A (zh) * 2017-10-17 2018-01-16 广东羚光新材料股份有限公司 一种镍电镀液及其应用
CN110184574A (zh) * 2019-05-17 2019-08-30 安徽省汉甲机电设备科技有限公司 一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺
CN111041531A (zh) * 2019-11-28 2020-04-21 广东羚光新材料股份有限公司 电容器镍电镀液及电镀方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113174622A (zh) * 2021-04-29 2021-07-27 北京航空航天大学 具有微米级粗糙度的复合镀层、制备方法及应用
CN113174622B (zh) * 2021-04-29 2023-10-31 北京航空航天大学 具有微米级粗糙度的复合镀层、制备方法及应用

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