[发明专利]一种低温水溶液电化学共沉积镍铱合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍铱合金的制备方法，尤其是涉及一种低温水溶液电化学共沉积镍铱合金的方法。

背景技术

纯镍具有加工性能良好和良好的耐腐蚀性，主要用于化工、医疗、电子、货币、食品、无线电、机械制造、纺织等。镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高其抗氧化性、耐蚀性和高温强度。镍合金可作为电子管用材料、精密合金、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金、形状记忆合金和催化剂等。在新能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等有泛用途。电化学沉积镍合金具有较高的硬度，在空气中易钝化、不易腐蚀等特点。电沉积获得的Ni-P、Ni-W、Ni-W-P合金镀层呈现非晶结构时，具有优良的力学、耐磨及耐蚀性能。因此，镍合金镀层有可能替代传统的复杂热处理钢和硬质合金钢以减少机器和工业设备的腐蚀和磨损。

贵金属铱具有高熔点、低氧渗透率、高硬度、高温抗氧化和抗腐蚀性能，可作为高温抗氧化涂层、耐腐蚀电极和催化剂等。铱涂层可应用于导弹巡洋舰涡轮发动机、汽车及其其他气体涡轮发动机的高温结构件表面，在航空、航天、航海、石油催化等高技术领域具有广阔的应用前景。铱的制备技术主要有化学气相沉积、物理气相沉积和熔融电镀。然而，水溶液电化学沉积铱涂层的质量较差，涂层不致密、较脆等缺陷。

结合镍和铱的各自独特性质，镍铱合金可作为抗腐蚀材料、催化剂材料和高温抗氧化材料领域。1999年《Applied Catalysis A:General》杂志第180卷公开报道了利用湿法浸渍技术制备镍铱催化剂，浸渍液为IrCl₄·H₂O、Pb(NO₃)₂、(NH₃)₂Pt(NO₂)₂和Ni(NO₃)₂.6H₂O，浸渍后，干燥，在经过600℃烘干5h可获得镍铱催化剂。由于添加了铱成分，镍铱催化剂可减少甲烷重整反应过程中碳的沉积。2007年《Journal of Fuel Chemistry and Technology》杂志第35卷公开报道了利用湿法浸渍技术制备镍铱合金催化剂，实验结果表明在300～400℃温度下镍铱合金对氨气的催化分解能力比纯镍的催化能力有明显提高。湿法浸渍工艺简单操作，但是需要较高温度分解，且获得的镍铱合金纯度较差，影响催化效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低温水溶液电化学共沉积镍铱合金的方法，其特征在于镍盐、铱盐、络合物和添加剂以一定摩尔浓度溶于去离子水中，铂片为阳极，可导工件为阴极，银/氯化银/饱和的氯化钾为参比电极，在预处理的工件电极表面进行电化学共沉积镍铱合金，可获得致密的、成分均匀分布的、晶粒尺寸细小的、结合良好的和抗腐蚀性能优良的镍铱合金，其中铱含量为0.1～50at％，合金厚度为0.1～100μm。

本发明提供的是一种低温水溶液电化学共沉积镍铱合金的方法，其特征在于包括下述顺序步骤：

(1)可导工件进性表面杂质油污处理，金属工件表面先经过抛光和洗涤剂超声清洗，之后烘干，然后进行稀酸清洗1-2min，在丙酮超声清洗，烘干；碳/碳复合编制材料经高温300-800℃热处理30～60min去有机杂质，在进行丙酮清洗，烘干；

(2)配10-100mL镀液，镍盐为硫酸镍0.001～0.100mol/L、氯化镍0.035～0.050mol/L和氨基磺酸镍0.005～0.500mol/L，铱盐为含结晶水的三氯化铱0.005～0.100mol/L，络合物为柠檬酸0.1～0.500mol/L，添加剂为糖精0.001～0.010mol/L、明胶0.0005～0.010mol/L、十二烷基硫酸钠0.0001～0.005mol/L、萘二磺酸钠0.0001～0.005mol/L、香豆素0.0001～0.005mol/L、对甲苯磺胺0.0001～0.005mol/L；

(3)称量的药品混合倒入玻璃容器内，添加一半镀液体积的去离子水；

(4)镀液放置于磁力搅拌器上，通过磁力搅拌子进行搅拌，充分溶解；

(5)向镀液中添加5mol/L的氢氧化钠溶液，利用pH计测试镀液的pH至2.0～12.0，在调节所需pH值的附近时，再添加剩下体积的去离子水；

(6)打开水浴槽开关，调节其温度，保持沉积温度为25～90℃；