[发明专利]一种用氯化胆碱类离子液体制备镍钴合金材料的方法

说明书

一种用氯化胆碱类离子液体制备镍钴合金材料的方法，属于绿色电镀镍钴合金领域。该方法为：将真空干燥后的氯化胆碱、尿素、有机溶剂混合搅拌后，加入氯化钴、氯化镍，搅拌至溶解，加入表面活性剂添加剂，搅拌，得到离子液体；将预处理的铜片置于离子液体中，在温度为60‑80℃，恒电流为0.5‑2A，电沉积0.5～2h，得到镍钴合金材料。该方法是一种无排放无污染的绿色电镀技术，该方法原料要求简单，过程可控，而且氯化胆碱类液体绿色环保可降解，具有重要意义。

技术领域

本发明是一种用氯化胆碱类离子液体制备镍钴合金材料的方法，属于绿色电镀镍钴合金工艺技术领域。

背景技术

离子液体是目前有着优异物理性质的新溶剂体系，离子液体电沉积研究中，由于离子液体电化学窗口较宽，多用于水溶剂无法还原的单质金属，优点是具有非挥发性、几乎没有蒸气压、液程宽、电化学窗口宽、对大多数无机有机材料有良好的溶解性、有较大的稳定温度范围、电导率高等特点，尤其在有机合成，无机多孔材料的制备以及电化学领域有着广泛的应用，有着代替水溶剂以及有机溶剂工业化的可能性，使用离子液体共熔融盐，使得绿色溶剂的发展变得可能，目前功能化离子液体的发展越来愈多，廉价可降解的环保型离子液体可能就在不远，传统工业从水溶剂到绿色溶剂的过度，需要这些新体系下的工艺以及机理研究。

Ni-Co合金用于多个用途为储氢合金电极，合金镀层，磁性材料，等等，Ni-Co合金具有白色外观，硬度较高，有良好的耐磨性和化学稳定性。通常作为装饰性镀层使用时，镀层Co含量(质量分数)在15％以下。Co含量(质量分数)在30％～40％时，镀层硬度较高，但内应力也高。作为取代电铸镍作电铸模具型腔材料使用时，一般使用含Co(质量分数)10％～15％的合金。当镀层Co含量(质量分数)超过30％时，便成为磁性镀层。特别是当Co含量(质量分数)达到80％时，镀层具有良好的磁性能，这种具有高磁场强度的磁性镀层已广泛用于计算机的磁鼓、磁盘等记忆元件上。

目前围绕离子液体电沉积研究多为轻金属以及稀有金属合金，较少针对传统合金制备进行研究，传统镍钴镀液为硫酸盐，有昂贵、溶液不稳定以及污染等问题，目前还没有得到解决。

发明内容

本发明目的是针对现有水溶剂电镀镍钴技术的缺陷，提供一种用氯化胆碱类离子液体制备镍钴合金材料的方法，该方法是一种用氯化胆碱类离子液体电沉积制备镍钴合金材料的方法，是一种无排放无污染的绿色电镀技术，该方法原料要求简单，过程可控，而且氯化胆碱类液体绿色环保可降解，具有重要意义。

为达到以上目的，本发明采用如下方案：

本发明的一种用氯化胆碱类离子液体制备镍钴合金材料的方法，包括以下步骤：

步骤1：

将真空干燥后的氯化胆碱、尿素、有机溶剂混合，搅拌溶解，搅拌温度为60-80℃，搅拌至溶液呈无色透明状后，得到氯化胆碱类离子液体；其中，按摩尔比，氯化胆碱：尿素：有机溶液＝1：(0-2)：(2-4)；

所述的有机溶剂为有机醇或有机酸中的一种；

步骤2：

向氯化胆碱类离子液体中，加入真空干燥无水的氯化钴、真空干燥无水的氯化镍，搅拌至完全溶解，然后加入表面活性剂添加剂，搅拌，搅拌温度为60-80℃，得到用于镍钴合金材料电沉积的氯化胆碱类离子液体；其中，氯化钴的加入量占氯化胆碱类离子液体的摩尔体积浓度为0.05-0.1mol/L；氯化镍的加入量占氯化胆碱类离子液体的摩尔体积浓度为0.5-1mol/L；表面活性剂添加剂的加入量占氯化胆碱类离子液体的质量体积浓度为0.01-0.1g/L；

步骤3：

(1)将纯铜片进行除油、除锈、干燥、清洗后，得到预处理的铜片；