[发明专利]一种镍-钨合金复合镀层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金复合镀层技术领域，具体涉及一种镍-钨合金复合镀层及其 制备方法。

背景技术

复合电镀是采用电化学方法使金属(或合金)与固体微粒(或纤维)共沉 积，从而获得复合镀层。在复合电镀过程中，通常采用的合金的晶粒细化剂是 2-炔-1,4-丁二醇、乙二胺、糖精等，常将这些有机添加剂的一种或几种复配后直 接添加到电镀液中，使得电镀的合金表面既平整又光亮，其原因之一是电镀的 合金的晶粒尺寸减小。其中最常见的晶粒细化剂是糖精和2-炔-1,4-丁二醇，这 两种有机添加剂在电镀的过程中，主要是吸附在阴极表面，而且这些添加剂可 以发生还原反应，使得沉积的镍-钨合金的速率减小，达到减小晶粒尺寸的目的。 但这些有机物的量会随着电镀过程中发生的还原反应而变少，使得电镀后期减 小晶粒尺寸的作用减弱，稳定性不高。此外，糖精发生还原反应后，在沉积过 程中会将硫共沉积到镀层中，破坏镀层的物理力学性能。

发明内容

本发明针对上述不足之处而提供的一种镍-钨合金复合镀层及其制备方法， 制备过程中选用合适的晶粒细化剂，电镀过程中在阴极改变沉积电位，降低该 处的电解沉积反应速率，使得析出晶粒变细，而该细化剂本身没有发生反应， 在整个电镀过程中较稳定，不会影响镀层的性能。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种镍-钨合金复合镀层的制备方法，包括以下步骤：

(1)电镀液的配制

称取Na₃Cit(柠檬酸三钠)、NH₄Cl、NaBr、Na₂WO₄·2H₂O、NiSO₄·6H₂O、 β-环糊精依次加入去离子水中，在加入一种物质前保证前一种物质已经完全溶 解；

(2)对镀件的前期处理

用400、800、1200目的砂纸依次打磨基材45#碳钢，将打磨抛光的钢片放 入1mol/L的硫酸中活化5-15s，活化后立即放入电镀液中进行电镀；

(3)脉冲电沉积

电镀过程采用脉冲电沉积法，沉积参数为：沉积电流密度5A/dm³，占空比 0.8，沉积时间1h。

进一步地，步骤(1)中柠檬酸三钠、NH₄Cl、NaBr、Na₂WO₄·2H₂O、 NiSO₄·6H₂O、β-环糊精的浓度分别为140-155g/L、25-30g/L、13-18g/L、42-52g/L、 14-18g/L、0.01-0.03g/L。

本发明提供的一种镍-钨合金复合镀层及其制备方法，具有以下几种有益效 果：

(1)将β-环糊精作为电镀镍-钨合金的晶粒细化剂，在沉积过程中，镍-钨 合金的晶粒尺寸有明显减少，而且该物质在制备过程中很稳定，不会影响产品 的性能。

(2)制备过程简单，使用的β-环糊精具有无污染、环境友好型的特点。

(3)制备出的复合镀层更容易产生保护膜使得镀层更具有抗腐蚀性。

附图说明

图1为不同镍-钨合金复合镀层的XRD表征图；

图2为添加β-环糊精的镍-钨合金复合镀层放大1000倍的SEM图；

图3为添加β-环糊精的镍-钨合金复合镀层放大3000倍的SEM图；

图4为未添加β-环糊精的镍-钨合金复合镀层放大1000倍的SEM图；

图5为未添加β-环糊精的镍-钨合金复合镀层放大3000倍的SEM图；

图6为在298K、3.5wt％NaCl溶液中的不同镍-钨合金复合镀层的极化曲线；

图7为在298K、3.5wt％NaCl溶液中的不同镍-钨合金复合镀层的阻抗谱图。

具体实施方式

实施例1

一种镍-钨合金复合镀层的制备方法，包括以下步骤：

(1)电镀液的配制