[发明专利]一种医用钴源钴芯块镀镍方法

说明书

本发明属于核电燃料元件及其制造技术领域，具体涉及一种医用钴源钴芯块镀镍方法。脱脂去除钴芯块表面的油污；采用阳极电化学滚动蚀刻法对钴芯块进行蚀刻活化，钴芯块与钛滚珠混在一起放入滚镀机滚筒中，滚筒在蚀刻溶液中连续转动进行蚀刻，使钴芯块表面具有一定的微观粗糙度；采用滚镀方法，即将钴芯块与填料混合放入滚筒中，使钴芯块表面沉积均匀的镍层。本发明通过蚀刻的方法去除钴块表面的钝化膜，并使芯块表面具有一定的微观粗糙度，从而保证了镀层与基体的结合力。

技术领域

本发明属于核电燃料元件及其制造技术领域，具体涉及一种医用钴源钴芯块镀镍方法。

背景技术

本发明针对的医用钴源钴芯块主要有及三种型号，目前，加拿大、阿根廷的医用钴源钴芯块镀镍技术已经成熟，并且已经实现了工业化生产。在我国尚未见医用钴源钴芯块镀镍技术的相关研究。钴芯块镀镍的作用是通过在钴块表面电镀一层均匀完整的镍层，防止钴芯块的放射性粉末在堆内或使用过程中脱落。

钴芯块是医用钴源的核心部分，由于芯块为直径的圆柱形，钴芯块尖角效应明显，镀镍层过厚会影响到钴块的整体尺寸；镀层过薄则会起不到防护效果。同时，针对粉末冶金制成的钴芯块，若电镀前处理不当，镀层的结合力差，容易出现镀层分层等现象。因此需要对医用钴源钴芯块开展电镀工艺研究，以确定钴芯块镀镍的前处理及电镀工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于医用钴源钴芯块沉积均匀镍层的电镀方法，以实现在条带表面沉积外观、结合力良好以及厚度均匀一致的镍层，满足钴芯块在堆内辐照的要求。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种医用钴源钴芯块镀镍方法，脱脂去除钴芯块表面的油污；采用阳极电化学滚动蚀刻法对钴芯块进行蚀刻活化，钴芯块与钛滚珠混在一起放入滚镀机滚筒中，滚筒在蚀刻溶液中连续转动进行蚀刻，使钴芯块表面具有一定的微观粗糙度；采用滚镀方法，即将钴芯块与填料混合放入滚筒中，使钴芯块表面沉积均匀的镍层。

所述的脱脂溶液配方及工艺参数为：清洗剂清洗10～20min，清洗温度为60～70℃；热水洗1～2min，热水温度为50～60℃；室温水洗10～30s。

所述的蚀刻溶液配方及工艺条件为：蚀刻溶液为盐酸与水的体积比1：10；阴极为钛板，阳极为钴块，阴极与阳极的距离为60～80mm，电流密度为0.7～1.0A/cm²，蚀刻时间为9～15min，活化时间为2～5min，蚀刻活化温度为15～30℃；滚筒转速为30r/min，钛滚珠直径为3.0mm～3.5mm，钛滚珠数量为12000～13000颗，钛滚珠填料量为滚筒体积的1/3～1/2；钴芯块的蚀刻量为2.3μm。

所述的填料为3mm的不锈钢珠，填料量为滚筒体积的1/3～1/2；镀液采用瓦特型镀液，阳极为镍板，阴极为钴块，镀液温度为50～57℃，电镀正向电流0.4～0.6A/dm²，反向电流为0.02～0.03A/dm²，电镀时间为50～60min，在电镀7min时开启反向电流，镀层的厚度为10～12μm；滚筒转速为30r/min，每次电镀钴芯块数量为30～800块。

所述的镀液为NiSO₄·6H₂O 280～300g/L，NiCl₂·6H₂O 30～45g/L，H₃BO₃35～40g/L，十二烷基硫酸钠0.05～0.1g/L。

本发明所取得的有益效果为：