1.一种镍硼包覆氟化钙复合粉体,其特征在于该复合粉体具有CaF2@Ni-B核壳结构,其中,微米级CaF2为核,Ni-B为壳;
该复合粉体是采用超声波辅助化学镀法,将活化的CaF2粉体的悬浊液加入到镍硼化学镀液中,在超声波和搅拌条件下,使镍硼沉积并包覆在微米CaF2表面制成;
所述镍硼化学镀液的组分包含硫酸镍15-20g/L、乙二胺50-60mL/L、硼氢化钠1-1.5g/L和氢氧化钠30-50g/L。
2.一种镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,包括步骤如下:
(1)将硫酸镍溶液加入到乙二胺溶液中,搅拌均匀,得A液;将硼氢化钠加入到氢氧化钠溶液中,搅拌均匀,得B液;将上述B液加入到A液中,得镍硼化学镀液;简称镀液;
(2)将活化的CaF2粉体加蒸馏水搅拌成悬浊液;将步骤(1)的镀液温度调节在
55-75℃,置于超声波中;将含有CaF2粉体的悬浊液加入到所述镀液中,开始施镀,施镀过程中保持搅拌,直到镀液不再有气泡冒出,停止施镀;
(3)将所得到的悬浊液在1000-4000r/min条件下离心分离5-10min,用蒸馏水清洗1-6次,30-60℃条件下真空干燥,得到以微米CaF2为核、Ni-B为壳的CaF2@Ni-B复合粉体材料。
3.如权利要求2所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,其特征在于步骤(1)中A液、B液混合液中,还添加硫脲作为稳定剂,添加量为1-2mg/L。
4.如权利要求2所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,其特征在于步骤(1)所述镍硼化学镀液的组分包含硫酸镍10-20g/L、乙二胺50-60mL/L、硼氢化钠1-1.5g/L和氢氧化钠30-50g/L。
5.如权利要求2所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,其特征在于步骤(2)中,超声化学镀施镀过程中的搅拌方式为匀速搅拌,搅拌速度保持在40-60r/min之间。
6.如权利要求2所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,其特征在于所用的活化的CaF2粉体是按以下步骤制备的:①取2.5-5g的SnCl2·H2O置于容器中,加入4-8mL浓盐酸并搅拌2-5min,再加蒸馏水至总体积200-400mL,得敏化液;取10-20g的CaF2并将其加入敏化液中,超声搅拌5-10min,离心过滤4-6次至溶液呈现中性,CaF2表面吸附一层Sn(OH)Cl,得到敏化后的CaF2悬浊液;
②取2-4ml的浓盐酸于容器中,加入0.1-0.2g的PdCl2,然后加蒸馏水至总体积
200-400mL,将步骤②敏化后的CaF2悬浊液加入到容器中,并搅拌5-10min,直到悬浊液完全变为棕色时停止搅拌;
③将活化后的悬浊液进行离心处理,离心次数在7-9次,取出沉淀物,进行真空干燥处理,获得活化的CaF2粉体。
7.如权利要求6所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,其特征在于步骤①需要将离心机的转速设定为2500-3000r/min;步骤③活化后的悬浊液进行离心处理所用离心机的转速在3000-3500r/min之间;优选的,步骤③真空干燥的温度为20-50℃。
8.如权利要求2所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的制备方法,其特征在于步骤如下:(1)配置镍硼化学镀液
称取1.5g的NiSO4·6H2O溶解在20mL的蒸馏水中,配置6mL的乙二胺并溶解在50mL蒸馏水中,将NiSO4·6H2O溶液倒入乙二胺溶液中并搅拌均匀,得A液;
取4gNaOH溶于20mL的蒸馏水中,加入0.13g的硼氢化钠,并搅拌均匀,得B液;
将B液加入到A液中,并搅拌均匀;另加0.2mg的硫脲,搅拌约1min,加蒸馏水到总体积100mL,镀液配置完成;
(2)取已经活化好的0.5gCaF2加入10mL的蒸馏水中,搅拌成悬浊液,将步骤(1)配置好的镀液保持在65℃,并置于超声波的环境中,将配置好的CaF2悬浊液倒入镀液中,进行施镀,施镀过程中,保持搅拌,搅拌转数为40r/min;直到无气泡冒出时终止施镀;
(3)施镀结束后,对得到的悬浊液在2000r/min条件下离心分离10min,用蒸馏水清洗
3次,40℃条件下真空干燥,得到微米CaF2表面包覆Ni-B的复合粉体CaF2@Ni-B。
9.权利要求1所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体的应用,用于自润滑陶瓷刀具作为固体润滑剂。
10.一种镍硼包覆氟化钙复合粉体的自润滑陶瓷刀具,采用权利要求1所述的镍硼包覆氟化钙复合粉体作为固体润滑剂,其特征在于各组分体积百分比为:Al2O3 60-65%,TiB2
25-28%,CaF2@Ni-B 5-15%,MgO 0.5-1.5%。