[发明专利]一种热压石墨件表面电镀镍方法

说明书

本发明属于物体表面处理技术领域，具体地说，是一种热压石墨件表面电镀镍方法，将石墨件在无水乙醇中超声除油；将除油后的石墨件置于硬质酸锌‑无水乙醇溶液中浸渍封孔，取出风干；将封孔后的石墨件在稀盐酸溶液中浸渍活化，水洗；活化后在电镀液中电镀镍，处理结束后水洗即可。本发明所提供的技术，无需特殊药品进行化学活化，可实现热压石墨件表面的均匀快速电镀镍，镀层与基体具有良好的结合性，避免多孔石墨基体吸收腐蚀性氯离子，适用于大批量连续生产。

技术领域

本发明属于物体表面处理技术领域，具体地说，是一种热压石墨件表面电镀镍方法。

背景技术

热压石墨件具有良好的导电性、润滑性、耐高温、耐腐蚀性能，是高温密封垫圈、导电刷、溶液电极、冶炼电极、电火花加工电极等较为苛刻服役环境下的优选材料。世界上天然石墨的储量十分丰富，且人工合成石墨的技术日益改善，因此进一步提升石墨材料的性能，扩大其应用具有十分现实的意义。然而，在一些高端应用领域，如电机电刷、不透垫圈、微波吸收器件等，石墨件也存在着一些不容忽视的缺点，如表面易风化剥落、强度低、硬度低、耐磨性差、孔隙率高、材料连接困难等。

表面处理可以在保持石墨良好性能的同时，改善其不足，最大程度上挖掘其应用潜力。其中，镀镍可以使石墨表面金属化，在保持良好耐热性、耐蚀性、导热导电性的同时，改善其抗高压渗透、赋予其良好的钎焊连接性，因此石墨表面镀镍在高温不透垫圈、电机电刷、换向器电刷领域具有重要的应用价值，开展相关领域研究具有重要的意义。

然而，现有研究大都集中在石墨粉、膨胀石墨件表面镀镍，而非膨胀石墨粉热压成型件的表面状态与之截然不同，镀镍工艺的相关研究也较为稀少。目前已知，可以通过化学镀方法，即先用钯（Pd）活化然后施镀，来制备镍层；也可通过电沉积铁（Fe）活化而后采用化学镀制备镍层；也可通过双氧水、高锰酸钾活化然后电沉积镍层。然而上述方法都有一些亟待解决的问题：化学镀镍前处理复杂，成本高，化学镀镍层导电性与电镀镍层有较大的差距，不适用于必需优良导电性的高端产品；电沉积液以硫酸镍为主盐，pH较高，且没有使用Ni阳极，溶液Ni2+浓度不能得到稳定的保持，不能实现大规模、连续、自动化生产；石墨件孔隙率普遍较高，前处理及镀镍过程中，酸液渗入基体，腐蚀性离子，如氯离子，经过高温烘烤也不能去除，降低涂层结合强度，并逐步对镀层造成腐蚀，使之粉化，对长期服役零件的安全性构成严重威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种热压石墨件表面电镀镍方法，本方法的工艺过程简单，经济实用，可获得性能优良的纯镍镀层，镀液配方简单，维护方便，可实现连续生产，腐蚀介质无残留。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种热压石墨件表面电镀镍方法，包括如下步骤：

步骤（1）除油：将石墨零件在无水乙醇中超声除油，风干；

步骤（2）封孔：将零件置于硬质酸锌-无水乙醇溶液中浸渍封孔，取出风干；

步骤（3）活化：将零件在稀盐酸溶液中浸渍活化，水洗；

步骤（4）镀镍：在电镀液中电镀镍、水洗即可。

在上述技术方案中，步骤（1）中，清洗过程中无需加热；处理过程中无水乙醇必须完全没过碳件，然后施加超声波，清洗时间为5分钟以上；超声结束后，将样品取出，等待无水乙醇自然风干或者可通过温风吹干。

表面除油是电镀化学镀必要环节，热压石墨件由于成型温度高达300-600℃或更高，表面存在明显油污的可能性较低，因此可以通过有机溶剂清洗而得的清洁表面。另一方面，热压石墨件的强度不及陶器材，表面更是有大量易剥落的碳颗粒，通过超声作用，预先清除表面结合不强的颗粒，有利于保护镀液、改善镀层的结合力。

步骤（2）中，浸渍液由硬脂酸锌溶于无水乙醇而成，其中硬质酸锌的浓度宜控制在5-15g/L，溶液的温度宜控制在60℃以上，以保持清澈，避免胶化，浸渍时间控制在10-30分钟。