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专利号: 2021112527059
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2023-12-11
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摘要:

权利要求书:

1.一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层,其特征在于:包括基材、Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液,将预处理后的基材放入到Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液中,在基材表面形成Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层;所述Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液各组分配比以每升蒸馏水计为:硫酸镍15~35g/L;次亚磷酸钠15~35g/L;无水醋酸钠10~25g/L;乳酸15~35g/L;柠檬酸钠

10~25g/L;TiO2纳米颗粒0.2~5g/L;表面活性剂50~100mg/L;氨基乙酸0~8g/L;添加剂

100~300mg/L;多孔氮化硼纳米片0.1~2g/L;纳米银粒子0.1~2g/L;聚四氟乙烯微粉14~

18g/L。

2.根据权利要求1所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层,其特征在于:所述Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液各组分配比以每升蒸馏水计为:硫酸镍15g/L;次亚磷酸钠15g/L;

无水醋酸钠10g/L;乳酸15g/L;柠檬酸钠10g/L;TiO2纳米颗粒0.2g/L;表面活性剂50mg/L;

氨基乙酸0g/L;添加剂100mg/L;多孔氮化硼纳米片0.1g/L;纳米银粒子0.1g/L;聚四氟乙烯微粉14g/L。

3.根据权利要求1所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层,其特征在于:所述Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液各组分配比以每升蒸馏水计为:硫酸镍35g/L;次亚磷酸钠35g/L;

无水醋酸钠25g/L;乳酸35g/L;柠檬酸钠25g/L;TiO2纳米颗粒5g/L;表面活性剂100mg/L;氨基乙酸8g/L;添加剂300mg/L;多孔氮化硼纳米片2g/L;纳米银粒子2g/L;聚四氟乙烯微粉

18g/L。

4.根据权利要求1所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层,其特征在于:所述Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液各组分配比以每升蒸馏水计为:硫酸镍25g/L;次亚磷酸钠25g/L;

无水醋酸钠18g/L;乳酸25g/L;柠檬酸钠18g/L;TiO2纳米颗粒2.6g/L;表面活性剂75mg/L;

氨基乙酸4g/L;添加剂200mg/L;多孔氮化硼纳米片1.1g/L;纳米银粒子1.1g/L;聚四氟乙烯微粉16g/L。

5.根据权利要求1所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层,其特征在于:所述基材为碳钢;所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或丁二酸;所述添加剂为羧甲基纤维素钠或阿拉伯树胶粉。

6.一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层的制备方法,其特征在于:具体制备步骤如下:步骤一:基材预处理:通过砂纸打磨,碱洗除油,酸洗,水洗,活化,水洗,吹干得到表面光洁、活化程度高的基体材料备用;

步骤二:纳米TiO2预处理:将纳米TiO2加入去离子水,加入表面活性剂、添加剂,在磁力搅拌器上搅拌1h,然后进行超声波分散2~2.5小时,超声分散温度为35~45℃,得到纳米TiO2乳液;

步骤三:PTFE乳液制备:将PTFE微粒加入去离子水,加入表面活性剂、添加剂,在磁力搅拌器上搅拌30分钟,然后进行超声分散1小时,超声分散温度为30~40℃,得到PTFE乳液;

步骤四:Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液配置:按比例称取硫酸镍、乳酸、无水醋酸钠、柠檬酸钠试剂依次加入蒸馏水中,每次加入下一个试剂前保证上一个试剂完全溶解,然后加入次亚磷酸钠、氨基乙酸、多孔氮化硼纳米片、纳米银粒子,用氨水将调好pH=4.6~5.2,机械搅拌5~10分钟后加入预处理的纳米TiO2乳液,加入步骤三中制备好的PTFE乳液,机械搅拌2小时后超声分散0.5~1小时,得到Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液;

步骤五:将步骤一中预处理后的基材表面在30%盐酸中活化5~20s,当表面出现均匀气泡时拿出,用蒸馏水迅速冲洗干净;

步骤六:将步骤四中制得的Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合镀液放入恒温水浴加热,温度控制在85~88℃左右;

步骤七:将步骤五中得到的基材放入步骤六中经过加热的镀液中,施镀2h,期间,每半小时调整一次pH值;

步骤八:取出镀片,用温水清洗干净,吹干即可得到高效抗垢防腐蚀的化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层。

7.根据权利要求6所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层的制备方法,其特征在于:在步骤一中,碱性除油过程中使用的除油液配方为:氢氧化钠:30g/L,碳酸钠:50g/L,磷酸三钠:70g/L,OP乳化剂:3~5g/L,温度:70~80℃;在步骤一中,采用金相砂纸打磨,依次使用600#,800#,1000#,1200#的砂纸对基材逐一打磨;在步骤一中,用浓度为20%硫酸酸洗20~30s,用浓度为10%硫酸活化20~30s;在步骤二和步骤三中,机械搅拌转速为500~

700rpm。

8.根据权利要求7所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层的制备方法,其特征在于:在步骤一中,碱性除油过程中使用的除油液配方为:氢氧化钠:30g/L,碳酸钠:50g/L,磷酸三钠:70g/L,OP乳化剂:3g/L,温度:70℃;在步骤一中,采用金相砂纸打磨,依次使用

600#,800#,1000#,1200#的砂纸对基材逐一打磨;在步骤一中,用浓度为20%硫酸酸洗20s,用浓度为10%硫酸活化20s;在步骤二和步骤三中,机械搅拌转速为500rpm。

9.根据权利要求7所述的一种化学镀Ni‑P‑PTFE‑TiO2复合纳米镀层的制备方法,其特征在于:在步骤一中,碱性除油过程中使用的除油液配方为:氢氧化钠:30g/L,碳酸钠:50g/L,磷酸三钠:70g/L,OP乳化剂:4g/L,温度:75℃;在步骤一中,采用金相砂纸打磨,依次使用

600#,800#,1000#,1200#的砂纸对基材逐一打磨;在步骤一中,用浓度为20%硫酸酸洗25s,用浓度为10%硫酸活化25s;在步骤二和步骤三中,机械搅拌转速为600rpm。