[发明专利]一种镀铂液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种镀铂液及其制备方法和应用。一种镀铂液，制备原料包括：六水合氯铂酸和柠檬酸盐；镀铂液中，柠檬酸盐的浓度为260～320g/L。本发明提出的镀铂液，通过调整铂源和导电盐的种类，以及导电盐的浓度，在上述镀铂液中对涡轮叶片进行电镀时，可以在涡轮叶片上形成厚度一致且表观良好的铂镀层。本发明还公开了上述镀铂液的制备方法和应用。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种镀铂液及其制备方法和应用。

背景技术

在现代燃气涡轮发动机中，涡轮叶片的材质通常为镍基高温合金，具体是以镍为基体的奥氏体型合金，该合金在高温下难以兼具优良的力学性能和化学稳定性，因此燃气涡轮叶片表面通常需要施加高温防护涂层，以保护镍基高温合金基体不受高温氧化及燃气的热腐蚀，以期有效延长涡轮叶片的服役寿命。

传统工业中，设置上述高温防护涂层的方法为扩散铝(Al)涂层。但是这种方法形成的防护涂层在长期的、复杂高温燃气环境中，会在防护涂层-外部环境，以及防护涂层-镍基高温合金这两个界面上发生变化，具体为：防护涂层中铝元素的浓度逐渐降低，导致防护涂层失效。例如，单一扩散铝涂层虽然在900℃时有较好的抗高温氧化及燃气热腐蚀性能，其涡轮叶片服役寿命可达1000h以上，但当工作温度≥950℃，其防护涂层-镍基高温合金界面间的反应明显加速，这限制了单一扩散铝涂层在950℃以上工作环境中的长期使用。

近年来，发展出了扩散铝化物涂层，尤其是改性铝化物涂层，铂(Pt)改性铝化物涂层因其优异的抗高温氧化性和抗热腐蚀性而备受关注，可单独用作镍基高温合金的高温防护涂层或高温防护涂层的粘结层。铂改性铝化物涂层是在铝化物涂层中加入Pt，降低了涂层中Al元素的活度，能促进Al的选择性氧化；Pt还能够部分替代镍基高温合金基体晶格中的Ni原子，从而降低涂层表面的Ni/Al比，进而降低形成保护性Al₂O₃膜所需的临界铝含量；此外，防护涂层中加入Pt能够降低硫(S)元素在氧化膜(防护涂层)-镍基高温合金基体界面处形成空洞，提高氧化膜的粘附力。因此该涂层可以在保持力学性能的基础上，大幅提升抗氧化性能。

镍基高温合金涡轮叶片表面的铂改性铝化物防护涂层的制备过程包括以下步骤：先在工件表面电镀Pt层，退火后，在Pt层表面形成铂改性铝化物涂层。

但是，在电镀铂过程中，当镀层厚度超过3μm时(通常需达到3～10μm)，经常出现铂镀层开裂或者起皮的不良问题。同时，涡轮叶片的表面形状通常为扭曲的不规则曲面，形状复杂，也会导致电镀时涡轮叶片表面电流密度分布不均匀，因此在电流效率不变的情况下，所得铂镀层的厚度可能随叶片形状改变，导致镀层厚度不均，最终导致制备的铂改性铝化物防护涂层质量不佳，不能满足高温防护性能要求。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种镀铂液，通过调整铂源(六水合氯铂酸)和导电盐(柠檬酸盐)的种类，以及导电盐的浓度，在上述镀铂液中对涡轮叶片进行电镀时，可以在涡轮叶片上形成厚度一致且表观良好的铂镀层。

本发明还提出一种上述镀铂液的制备方法。

本发明还提出一种上述镀铂液的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种镀铂液，制备原料包括：六水合氯铂酸和柠檬酸盐；

所述柠檬酸盐的浓度为260～320g/L。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

(1)传统的镀铂液，所使用的铂盐需以氯铂酸为前体进行多步化学反应提纯制取，如二亚硝基二氨铂，多步反应提高了铂盐的成本，获取同样的铂层，采用传统镀铂液的成本较高。