[发明专利]一种用于玻璃模具表面的复合镀层及其电镀方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，特别涉及一种用于玻璃模具表面的复合镀层及其电镀方法。

背景技术

近年来，随着玻璃制瓶和器皿业的高速发展，玻璃瓶罐的生产向着高速和轻量化方向发展，玻璃模具的材质日益受到重视，特别是一些合资企业和三资企业的玻璃瓶罐生产厂家，引进国外先进的制瓶生产线，对玻璃模具的质量提出了更高的要求，对玻璃模具材质的要求也越来越高。我国玻璃模具制造厂家主要分布在江苏、浙江、上海、天津和广东等地。其材料主要为普通灰口铸铁，在提高材质方面多年来进展缓慢。模具经上机使用后，维修频繁，使用寿命低，一般只有20～30万次/付，已不能满足上述玻璃生产厂家的要求。

玻璃模具的材质，尤其是表面材质的质量好坏是决定玻璃制品外观美感以及生产成本的关键，模具使用寿命的长短也影响着生产的连续性和生产效率。随着对玻璃制品质量、外观的要求愈来愈高，加上玻璃制品成型机机速不断提高，对模具材质提出了更高的要求。表面光洁、高质量玻璃制品的生产与灼热的玻璃液和模具的接触性能密切相关，模具材料的选择在玻璃工业生产中具有很大的重要性。

玻璃制品的成形环境极为恶劣，对模具材料提出了非常苛刻的要求。玻璃模具在工作中要承受高温、高压、摩擦磨损、热腐蚀、疲劳冲击等，面对如此恶劣的工况条件，一般都要在模具表面镀上一层特殊的涂层，以抵抗高温氧化和熔融态玻璃的腐蚀，同时要求涂层与模具基体有很好的结合力以抵抗高压和疲劳冲击。为得到高质量的玻璃制品，还得要求脱模时玻璃制品和模具基体之间的摩擦系数尽量小。这就得要求模具涂层要具有以下一些最主要性质：耐碎裂，耐热冲击，导热性好，线膨胀系数小，抗生长，耐热，耐磨，组织致密均匀，粘附温度高，耐腐蚀等等。但是，实际上迄今还没有哪一种金属全部具备这些良好性能，所以一般需要通过特殊手段制备一种合金复合涂层来尽量满足这些苛刻的要求，其中根据玻璃模具的服役条件和失效分析以及实际生产要求，对模具涂层材料说，最重要要满足的是抗氧化腐蚀、高温与玻璃的摩擦系数小、寿命长等性能。

目前，玻璃模具产业一般采用电镀制备涂层，并凭经验总结出模具表面金属涂层脱模性好的顺序为C，W，Ni，……V，Cr。实际生产中辅以脱模剂，以提高模具涂层的寿命，降低次品率。但这样就存在以下的问题：1.脱模剂的主要成分是碳，随着模具工作时间的增加，会在模具侧面形成积碳，积碳脱落至玻璃上就会造成次品；2.由于涂布脱模剂一般是人工操作，操作工人面对500-800℃的工作环境，具有危险性和随机性等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于玻璃模具表面的复合镀层及其电镀方法。

一种用于玻璃模具表面的复合镀层，其特征在于，该复合镀层以Ni-W为基体，且含有稀土氧化物微粒，各组分按重量百分含量如下：Ni含量为41～52％，W含量为44～47％，稀士氧化物含量为1～15％。

一种优选的技术方案为：所述复合镀层的厚度为10～35μm。

一种优选的技术方案为：所述稀土氧化物为CeO₂、La₂O₃中的一种或两种的组合。

一种用于玻璃模具表面的复合镀层的电镀方法，其特征在于，步骤如下：

(1)配制在55～80℃稳定分散的悬浊电镀液，所述悬浊电镀液包括作为主盐的钨酸钠(Na₂WO₄·2H₂O)和硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)，作为络合剂的柠檬酸(C₆H₈O₇·H₂O)和氨水(NH₃·H₂O)，共沉积促进剂，助分散剂以及稀士氧化物颗粒，各组分及其含量如下：Na₂WO₄·2H₂O：30～60g/L，NiSO₄·6H₂O：10～50g/L，C₆H₈O₇·H₂O：50～90g/L，NH₃·H₂O：50～90ml/L，共沉积促进剂：0.1～1.0g/L，助分散剂：0.8～1.6g/L，稀土氧化物：0.5～80g/L，其余为去离子水；

(2)然后对玻璃模具表面进行预处理；