CN101705480B - 化学镀镍磷合金镀层的化学改性技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种γ射线辐照/化学接枝技术分别制备苯乙烯磺酸钠和丙烯酸改性化学镀镍磷合金镀层的工艺，采用聚四氟乙烯乳液、氟碳型阳离子表面活性剂、苯乙烯磺酸钠和丙烯酸等试剂为原料，通过γ射线辐照/化学接枝技术，在化学镀镍磷合金镀层中分别均匀接枝苯乙烯磺酸钠和丙烯酸聚合物，使镀层表面载有具有阳离子选择透过性能的磺酸基团和羧酸基团，有效抑制和减缓了侵蚀性氯离子向镀层内部的迁移与渗透，提高了常规镍磷合金镀层耐侵蚀性氯离子引起的点蚀、隙缝腐蚀和晶间腐蚀的性能。苯乙烯磺酸钠和丙烯酸改性化学镀镍磷合金镀层提高了镍磷合金镀层在氯化钠介质中的腐蚀性能，拓展了其在石油化工以及泵制造业等领域中的应用。

Description

化学镀镍磷合金镀层的化学改性技术

技术领域

本发明涉及化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性能改良，特别是涉及一种采用聚四氟乙烯乳液、氟碳型阳离子表面活性剂、苯乙烯磺酸钠和丙烯酸等试剂为原料，应用γ射线辐照/化学接枝技术，对镍磷合金镀层进行改性的制备工艺。

背景技术

钢铁等金属材料的腐蚀遍及国民经济各个应用领域，每年都会带来巨大的经济损失，发达国家的调查研究表明，每年因金属材料腐蚀造成的经济损失占国民生产总值的2％～4％，我国每年因腐蚀造成的经济损失也超过200亿元。充分做好金属材料的腐蚀与防护工作，是保障资源有效利用、环境保护、正常工业生产和新技术研发等一系列重大课题的重要举措。因而，积极研发耐蚀新材料和防腐新技术，减少腐蚀造成的经济损失是当前急需解决的重大课题。

为有效减轻腐蚀所造成的损失，目前主要采用表面涂覆技术提高金属材料的耐蚀性能，即用涂层阻止水、空气和腐蚀介质与金属材料接触提高其耐蚀性能。许多学者采用电镀、化学镀、复合镀、气相沉积、电泳涂装等技术将Ni、Cr、Zn等金属，Ni-P、TiN等合金镀层，SiO₂、TiO₂等氧化物薄膜，以及环氧树脂等有机聚合物镀覆于金属表面，形成保护层。其中，化学镀镍磷(Ni-P)合金镀层的研究较为广泛，Ni-P镀层孔隙少、厚度均匀、硬度高、表面光洁度及与基体的结合力都较好，其结构为非晶态，不存在晶界、缺陷等，具有较高的耐腐蚀性。

化学镀镍磷合金由于优异的耐蚀性而被广泛应用于各种工业环境中，但含磷量不同的合金镀层在不同的腐蚀介质和环境中耐蚀性有明显的差别，要根据具体应用条件而定。高磷量的Ni-P合金镀层(＞10wt％)为无定形结构，镀层无晶粒界限，而且在空气中易形成玻璃态的钝化膜，能有效阻止电化学腐蚀发生，故一般说来高磷镀层被认为有更好的耐蚀性，酸性条件通常选用高磷含量的Ni-P镀层。强碱条件下低磷含量的Ni-P镀层的耐蚀性比较理想，但其耐蚀性随腐蚀介质而异。

在众多防腐涂层中，Ni-P化学镀层具有良好的耐腐蚀性，已被广泛用于多种金属材料的防腐研究，但常规Ni-P镀层在氧化性介质中的耐蚀性较差，而且长期浸泡在氯化钠溶液中的耐蚀性能亦不理想，因而以Ni-P防护涂层为基体，对其进行改性，研发新型、耐蚀性能优良的改性镍磷镀层具有重要意义。如将镍磷镀层在1％CrO₃溶液浸渍15min，进行钝化处理，其抗盐雾实验效果提高1倍左右；在钢铁基体上先闪镀铜后再镀Ni-P合金既能提高耐蚀性，同时还能改进导电性和耐冲击性；采用双重镍磷镀层，即在高磷合金镀层上再镀低磷合金镀层，由于低磷镀层的电位较高磷的更负，能起到牺牲阳极的作用；加入Cu、Zn、Sn、MO、W、Cr和Re等合金元素，得到镍磷多元镀层以提高其耐蚀性能；采用化学镀镍磷与各种惰性微粒共沉积，可得到功能全新的复合镀层，如Ni-P-Al₂O₃、Ni-P-SiC、Ni-P-Cr₂O₃、Ni-P-PTFE、Ni-P-石墨等复合镀层，从而提高镍磷合金镀层的耐蚀性、耐磨性和润滑性能。

化学镀镍磷合金镀层对大多数铁合金和铝合金材料来说属于阴极保护镀层，但要确保镍磷镀层有优良的耐蚀性能，必须使其在金属表面上形成完整的阻挡层。镍磷镀层的腐蚀主要有两种形式，一种是均匀腐蚀，另一种是在镀层孔隙处发生点蚀。如果镍磷镀层存在孔隙或缺陷将会严重影响镀层的保护效果，为避免镀层出现孔隙或缺陷，必须十分注意金属材料的前处理和镀后镍磷镀层封孔等后处理工序。

从镍磷合金镀层用于防腐蚀的应用领域看，其防腐蚀重点是氯化钠介质的局部腐蚀。氯离子是侵蚀性离子，其容易通过镍磷镀层的表面向金属基体渗透，当其与被保护的金属材料接触时，通常引起金属材料的点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀，从而导致镍磷合金镀层的防腐性能丧失。目前，大多数学者还是实施镍磷镀层封孔处理或采用镍磷多元合金镀层和镍磷复合镀层，通过机械屏障作用抑制腐蚀介质中侵蚀性氯离子对金属材料的破坏，并没有从根本上消除氯离子对金属材料的危害，最终限制了镍磷镀层及其复合镀层在各领域的应用。

要从根本上消除氯离子对金属材料存在的危害，应阻止其通过镍磷镀层向金属表面迁移渗透，若在镍磷合金镀层表面接枝具有阳离子选择渗透性能的磺酸或丙烯酸官能基团，该官能基团将抑制氯离子的选择渗透，阻止氯离子通过镍磷合金镀层向金属材料基体表面渗透，从而消除了氯离子的潜在危害，有效提高了镍磷合金镀层的防腐性能。

发明内容

为了有效提高镍磷合金镀层耐氯离子腐蚀的性能，本发明提供一种镍磷合金镀层的化学接枝改性的制备工艺，通过γ射线辐照/化学接枝技术，在镍磷合金镀层表面分别均匀涂覆苯乙烯磺酸钠和丙烯酸聚合物，使镍磷合金镀层表面均匀接枝具有阳离子选择透过性能的磺酸基团和羧酸官能基团，有效抑制和减缓腐蚀介质中侵蚀性氯离子通过镍磷合金镀层向被保护的金属材料表面迁移渗透，有效避免了金属材料局部腐蚀的发生，提高了镍磷合金镀层的耐蚀性能。

1.一种苯乙烯磺酸钠改性镍磷化学镀合金镀层的制备工艺是：

1)化学镀镍磷合金镀层的制备：

采用化学复合镀制备表面掺杂聚四氟乙烯微粒的镍磷合金镀层，化学镀液的组成为：硫酸镍20～30g/L，次磷酸钠20～35g/L，乳酸15～25g/L，乙酸钠4～8g/L，氟化钠2～4g/L，氟碳型阳离子表面活性剂0.2～0.4g/L，其型号为FC-4，聚四氟乙烯乳液15～30g/L，其中聚四氟乙烯的质量百分含量为60％，粒径为0.1μm～0.5μm，首先在去离子水中将硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、乙酸钠、氟化钠溶解混合，再用氨水调整溶液的pH值为4.6～5.2，然后将氟碳型阳离子表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合，充分搅拌后，缓慢加入到上述镀液中并充分搅拌，然后使镀液温度缓慢升高；金属材料选择Q235碳钢，首先将其抛光、除油、酸洗活化，待镀液温度升高至85℃～90℃时，将Q235碳钢放置于镀液中进行施镀，保持镀液温度为85℃～90℃，90min后将碳钢从镀液中取出，先后用热水、冷水和去离子水将其冲洗干净，然后在80℃～120℃进行烘干。

2)化学镀镍磷合金镀层的γ射线辐照预处理：

将步骤1)制备的化学镀镍磷合金镀层首先用超声波清洗3～5min；待其表面晾干后，然后用⁶⁰Coγ射线在空气中进行辐照处理，辐照强度为40～60kGy，辐照时间为30～60min，在镀层中的聚四氟乙烯微粒上引入过氧化物和自由基。

3)苯乙烯磺酸钠用于镍磷化学镀合金镀层的化学接枝改性所采用的化学改性液组成为：

a.苯乙烯磺酸钠100～150g/L，丙烯酰胺4～7g/L，亚甲基双丙烯酰胺5～8g/L；

b.所用溶剂为去离子水或蒸馏水；

c.化学改性液的配制在空气中进行，或在惰性气体氮气的保护下进行；

d.各试剂的加入顺序是：苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺。

4)采用γ射线辐照/化学接枝技术制备苯乙烯磺酸钠改性化学镀镍磷合金镀层的制备步骤：

a.将步骤“2)”中用⁶⁰Coγ射线预辐照处理的镍磷化学镀合金镀层浸泡到步骤“3)”所述的化学改性液中，浸泡时间为30～45min；

b.将化学镀镍磷合金镀层从化学改性液中取出，去除其表面多余的溶液，置于加热器中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为20～30min，热处理在空气中或惰性气体保护气氛下进行；

c.热处理结束后，将化学镀镍磷合金镀层首先用95％的乙醇溶液室温浸泡30min，然后用去离子水冲洗干净，最后在80℃～120℃温度下烘干。

2.丙烯酸改性镍磷化学镀合金镀层的制备工艺是：

1)化学镀镍磷合金镀层的制备：

采用化学复合镀制备表面掺杂聚四氟乙烯微粒的镍磷合金镀层，化学镀液的组成为：硫酸镍20～30g/L，次磷酸钠20～35g/L，乳酸15～25g/L，乙酸钠4～8g/L，氟化钠2～4g/L，氟碳型阳离子表面活性剂0.2～0.4g/L，其型号为FC-4，聚四氟乙烯乳液15～30g/L，其中聚四氟乙烯的质量百分含量为60％，粒径为0.1μm～0.5μm，首先在去离子水中将硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、乙酸钠、氟化钠溶解混合，再用氨水调整溶液的pH值为4.6～5.2，然后将氟碳型阳离子表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合，充分搅拌后，缓慢加入到上述镀液中并充分搅拌，然后使镀液温度缓慢升高；金属材料选择Q235碳钢，首先将其抛光、除油、酸洗活化，待镀液温度升高至85℃～90℃时，将Q235碳钢放置于镀液中进行施镀，保持镀液温度为85℃～90℃，90min后将碳钢从镀液中取出，先后用热水、冷水和去离子水将其冲洗干净，然后在80℃～120℃进行烘干。

2)化学镀镍磷合金镀层的γ射线辐照预处理：

将步骤1)制备的化学镀镍磷合金镀层首先用超声波清洗3～5min；待其表面晾干后，然后用⁶⁰Coγ射线在空气中进行辐照处理，辐照强度为40～60kGy，辐照时间为30～60min，在镀层中的聚四氟乙烯微粒上引入过氧化物和自由基。

3)丙烯酸用于镍磷化学镀合金镀层的化学接枝改性所采用的化学改性液组成为：

a.丙烯酸80～120g/L，丙烯酰胺4～7g/L，亚甲基双丙烯酰胺5～8g/L；

b.所用溶剂为去离子水或蒸馏水；

c.化学改性液的配制在空气中进行，或在惰性气体氮气的保护下进行；

d.丙烯酸用氢氧化钠溶液中和，中和度为75％～85％；

e.各试剂的加入顺序是：中和的丙烯酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺。

4)采用γ射线辐照/化学接枝技术制备丙烯酸改性镍磷化学镀合金镀层的制备步骤：

a.将步骤“2)”中用⁶⁰Coγ射线辐照处理的化学镀镍磷合金镀层浸泡到步骤“3)”所述的化学改性液中，浸泡时间为30～45min；

b.将化学镀镍磷合金镀层从化学改性液中取出，去除膜表面多余的溶液，置于加热器中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为20～30min，热处理在空气中或惰性气体保护气氛下进行；

c.热处理结束后，将化学镀镍磷合金镀层首先用95％的乙醇溶液室温浸泡30min，然后用去离子水冲洗干净，最后在80℃～120℃温度下烘干。

本发明对采用聚四氟乙烯乳液、氟碳型阳离子表面活性剂、苯乙烯磺酸钠、丙烯酸等试剂开展其他类型碳钢、铝合金、镁铝合金、塑料以及陶瓷表面的镍磷合金镀层的改性同样适用。本发明对以聚四氟乙烯乳液、氟碳型阳离子表面活性剂、苯乙烯磺酸钠、丙烯酸为主要试剂，采用等离子体引发/化学接枝技术用于镍磷合金镀层的表面改性也同样适用。

本发明的有益效果是：这种在镍磷化学镀合金镀层表面分别均匀接枝具有阳离子选择透过性能的磺酸和羧酸官能基团的γ射线预辐照/化学接枝技术，具有操作简单、接枝均匀等优点，提高了常规化学镀镍磷合金镀层耐氯化钠介质腐蚀的性能，改善了镍磷合金镀层抗局部腐蚀的性能。该发明实现了镍磷合金镀层有效抑制和减缓侵蚀性氯离子的迁移渗透，有效消除了腐蚀介质中氯离子对金属材料存在的腐蚀危害，提高了镍磷合金镀层抗氯离子点蚀、隙缝腐蚀和晶间腐蚀的性能，拓展了镍磷合金镀层在石油化工、电子计算机、设备制造和印刷等领域的应用。

具体实施方式

下面具体结合实施例，详细说明采用γ射线预辐照/化学接枝技术，分别应用苯乙烯磺酸钠和丙烯酸，改性镍磷化学镀合金镀层的制备工艺。

实施例

1、γ射线辐照/化学接枝技术制备苯乙烯磺酸钠改性镍磷化学镀合金镀层的工艺

(1)化学镀镍磷镀层制备所用镀液的配制：

采用化学复合镀制备表面掺杂聚四氟乙烯微粒的镍磷合金镀层，1L镀液的配制过程为：在烧杯中，将25g硫酸镍、20g乳酸、5g乙酸钠和2.5g氟化钠用去离子水或蒸馏水溶解，溶解时温度为40℃～50℃，待各试剂完全溶解后，将镀液温度冷却至室温；

在另一烧杯中，将30g次磷酸钠用适量的去离子水或蒸馏水在室温下溶解；

将上述两种溶液混合，并充分搅拌，然后用氨水调节镀液的pH值，使镀液的pH值为4.8；

将0.25g氟碳型阳离子表面活性剂和25g聚四氟乙烯乳液充分混合，氟碳型阳离子表面活性剂型号为FC-4，聚四氟乙烯的质量百分含量为60％，粒径为0.1μm～0.5μm，然后将表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合液缓慢加入到上述pH值为4.8的镀液中，磁力搅拌，使镀液中各组分充分混合；

待表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合液完全加入后，将镀液温度缓慢升高到85℃～90℃。

(2)化学镀镍磷合金镀层的制备

将Q235碳钢依次进行抛光、除油、酸洗活化处理，再用去离子水或蒸馏水冲洗干净，然后迅速放置于化学镀液中进行施镀，磁力搅拌，保持镀液温度为85℃～90℃；

90min后，将Q235碳钢镀件从镀液中取出，先后用热水、冷水和去离子水将其冲洗干净，然后在80℃～120℃进行烘干处理。

(3)化学镀镍磷合金镀层的γ射线辐照预处理

化学镀镍磷合金镀层首先用超声波清洗3～5min；待其表面晾干后，然后用⁶⁰Coγ射线在空气中进行辐照处理，辐照强度为40～60kGy，辐照时间为30～60min，在镀层中的聚四氟乙烯微粒上引入过氧化物和自由基。

(4)苯乙烯磺酸钠化学改性液的配制

1L苯乙烯磺酸钠化学改性的配制过程为：将120g的苯乙烯磺酸钠用去离子水或蒸馏水溶解；

待苯乙烯磺酸钠完全溶解后，依次将5g丙烯酰胺和6g亚甲基双丙烯酰胺加入到上述溶液中，搅拌充分溶解，使其充分混合；

化学改性液的配制过程中，要确保溶液温度不能超过50℃。

(5)苯乙烯磺酸钠改性镍磷化学镀合金镀层的制备

将步骤“(3)”中用⁶⁰Coγ射线预辐照处理的化学镀镍磷合金镀层浸泡到步骤“(4)”所述的化学改性液中，浸泡时间为30～45min；

然后将化学镀镍磷合金镀层从化学改性液中取出，去除其表面多余的溶液，置于加热器中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为20～30min，热处理在空气中或惰性气体保护气氛下进行；

热处理结束后，将化学镀镍磷合金镀层首先用95％的乙醇溶液室温浸泡30分钟，然后用去离子水冲洗干净，最后在80℃～120℃温度下烘干。

2、γ射线辐照/化学接枝技术制备丙烯酸改性化学镀镍磷镀层的工艺

(1)化学镀镍磷镀层制备所用镀液的配制：

采用化学复合镀制备表面掺杂聚四氟乙烯微粒的镍磷合金镀层，1L镀液的配制过程为：在烧杯中，将25g硫酸镍、20g乳酸、5g乙酸钠和2.5g氟化钠用去离子水或蒸馏水溶解，溶解时温度为40℃～50℃，待各试剂完全溶解后，将镀液温度冷却至室温；

在另一烧杯中，将30g次磷酸钠用适量的去离子水或蒸馏水在室温下溶解；

将上述两种溶液混合，并充分搅拌，然后用氨水调节镀液的pH值，使镀液的pH值为4.8；

将0.25g氟碳型阳离子表面活性剂和25g聚四氟乙烯乳液充分混合，氟碳型阳离子表面活性剂型号为FC-4，聚四氟乙烯的质量百分含量为60％，粒径为0.1μm～0.5μm，然后将表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合液缓慢加入到上述pH值为4.8的镀液中，磁力搅拌，使镀液中各组分充分混合；

待表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合液完全加入后，将镀液温度缓慢升高到85℃～90℃。

(2)化学镀镍磷合金镀层的制备

将Q235碳钢依次进行抛光、除油、酸洗活化处理，再用去离子水或蒸馏水冲洗干净，然后迅速放置于化学镀液中进行施镀，磁力搅拌，保持镀液温度为85℃～90℃；

90min后，将Q235碳钢镀件从镀液中取出，先后用热水、冷水和去离子水将其冲洗干净，然后在80℃～120℃进行烘干处理。

(3)化学镀镍磷合金镀层的γ射线辐照预处理

化学镀镍磷合金镀层首先用超声波清洗3～5min；待其表面晾干后，然后用⁶⁰Coγ射线在空气中进行辐照处理，辐照强度为40～60kGy，辐照时间为30～60min，在镀层中的聚四氟乙烯微粒上引入过氧化物和自由基。

(4)丙烯酸化学改性液的配制

1L丙烯酸化学改性的配制过程为：将100g的丙烯酸用氢氧化钠水溶液中和，中和度为80％；

待溶液温度稍冷后，加入丙烯酰胺5g，搅拌充分溶解；

然后再将6g亚甲基双丙烯酰胺加入到混合液中充分溶解，使其充分混合；

化学改性液的配制过程中，要确保溶液温度不能超过50℃。

(5)丙烯酸改性化学镀镍磷镀层的制备

将步骤“(3)”中用⁶⁰Coγ射线预辐照处理的化学镀镍磷合金镀层浸泡到步骤“(4)”所述的化学改性液中，浸泡时间为30～45min；

然后将化学镀镍磷合金镀层从化学改性液中取出，去除其表面多余的溶液，置于加热器中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为20～30min，热处理在空气中或惰性气体保护气氛下进行；

热处理结束后，将化学镀镍磷合金镀层首先用95％的乙醇溶液室温浸泡30分钟，然后用去离子水冲洗干净，最后在80℃～120℃温度下烘干。

Claims (2)

1.一种苯乙烯磺酸钠改性镍磷化学镀合金镀层的制备工艺，使镍磷合金镀层中接枝有阳离子选择透过性能的磺酸官能基团，其特征在于：该制备工艺包括以下步骤：

1)化学镀镍磷合金镀层的制备：

采用化学复合镀制备表面掺杂聚四氟乙烯微粒的镍磷合金镀层，化学镀液的组成为：硫酸镍20～30g/L，次磷酸钠20～35g/L，乳酸15～25g/L，乙酸钠4～8g/L，氟化钠2～4g/L，氟碳型阳离子表面活性剂0.2～0.4g/L，其型号为FC-4，聚四氟乙烯乳液15～30g/L，其中聚四氟乙烯的质量百分含量为60％，粒径为0.1μm～0.5μm，首先在去离子水中将硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、乙酸钠、氟化钠溶解混合，再用氨水调整溶液的pH值为4.6～5.2，然后将氟碳型阳离子表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合，充分搅拌后，缓慢加入到上述镀液中并充分搅拌，然后使镀液温度缓慢升高；金属材料选择Q235碳钢，首先将其抛光、除油、酸洗活化，待镀液温度升高至85℃～90℃时，将Q235碳钢放置于镀液中进行施镀，保持镀液温度为85℃～90℃，90min后将碳钢从镀液中取出，先后用热水、冷水和去离子水将其冲洗干净，然后在80℃～120℃进行烘干；

2)化学镀镍磷合金镀层的γ射线辐照预处理：

将步骤1)制备的化学镀镍磷合金镀层首先用超声波清洗3～5min；待其表面晾干后，然后用⁶⁰Coγ射线在空气中进行辐照处理，辐照强度为40～60kGy，辐照时间为30～60min，在镀层中的聚四氟乙烯微粒上引入过氧化物和自由基；

3)苯乙烯磺酸钠用于镍磷化学镀合金镀层的化学接枝改性所采用的化学改性液组成为：

a.苯乙烯磺酸钠100～150g/L，丙烯酰胺4～7g/L，亚甲基双丙烯酰胺5～8g/L；

b.所用溶剂为去离子水或蒸馏水；

c.化学改性液的配制在空气中进行，或在惰性气体氮气的保护下进行；

d.各试剂的加入顺序是：苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺；

4)采用γ射线辐照/化学接枝技术制备苯乙烯磺酸钠改性化学镀镍磷合金镀层的制备步骤：

a.将步骤“2)”中用60Coγ射线预辐照处理的镍磷化学镀合金镀层浸泡到步骤“3)”所述的化学改性液中，浸泡时间为30～45min；

b.将化学镀镍磷合金镀层从化学改性液中取出，去除其表面多余的溶液，置于加热器中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为20～30min，热处理在空气中或惰性气体保护气氛下进行；

c.热处理结束后，将化学镀镍磷合金镀层首先用95％的乙醇溶液室温浸泡30min，然后用去离子水冲洗干净，最后在80℃～120℃温度下烘干；

2.一种丙烯酸改性镍磷化学镀合金镀层的制备工艺，使镍磷合金镀层中接枝有阳离子选择透过性能羧酸官能基团，其特征在于：该制备工艺包括以下步骤：

1)化学镀镍磷合金镀层的制备：

采用化学复合镀制备表面掺杂聚四氟乙烯微粒的镍磷合金镀层，化学镀液的组成为：硫酸镍20～30g/L，次磷酸钠20～35g/L，乳酸15～25g/L，乙酸钠4～8g/L，氟化钠2～4g/L，氟碳型阳离子表面活性剂0.2～0.4g/L，其型号为FC-4，聚四氟乙烯乳液15～30g/L，其中聚四氟乙烯的质量百分含量为60％，粒径为0.1μm～0.5μm，首先在去离子水中将硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、乙酸钠、氟化钠溶解混合，再用氨水调整溶液的pH值为4.6～5.2，然后将氟碳型阳离子表面活性剂和聚四氟乙烯乳液混合，充分搅拌后，缓慢加入到上述镀液中并充分搅拌，然后使镀液温度缓慢升高；金属材料选择Q235碳钢，首先将其抛光、除油、酸洗活化，待镀液温度升高至85℃～90℃时，将Q235碳钢放置于镀液中进行施镀，保持镀液温度为85℃～90℃，90min后将碳钢从镀液中取出，先后用热水、冷水和去离子水将其冲洗干净，然后在80℃～120℃进行烘干；

2)化学镀镍磷合金镀层的γ射线辐照预处理：

将步骤1)制备的化学镀镍磷合金镀层首先用超声波清洗3～5min；待其表面晾干后，然后用⁶⁰Coγ射线在空气中进行辐照处理，辐照强度为40～60kGy，辐照时间为30～60min，在镀层中的聚四氟乙烯微粒上引入过氧化物和自由基；

3)丙烯酸用于镍磷化学镀合金镀层的化学接枝改性所采用的化学改性液组成为：

a.丙烯酸80～120g/L，丙烯酰胺4～7g/L，亚甲基双丙烯酰胺5～8g/L；

b.所用溶剂为去离子水或蒸馏水；

c.化学改性液的配制在空气中进行，或在惰性气体氮气的保护下进行；

d.丙烯酸用氢氧化钠溶液中和，中和度为75％～85％；

e.各试剂的加入顺序是：中和的丙烯酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺；

4)采用γ射线辐照/化学接枝技术制备丙烯酸改性镍磷化学镀合金镀层的制备步骤：

a.将步骤“2)”中用⁶⁰Coγ射线辐照处理的化学镀镍磷合金镀层浸泡到步骤“3)”所述的化学改性液中，浸泡时间为30～45min；

b.将化学镀镍磷合金镀层从化学改性液中取出，去除膜表面多余的溶液，置于加热器中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为20～30min，热处理在空气中或惰性气体保护气氛下进行；

c.热处理结束后，将化学镀镍磷合金镀层首先用95％的乙醇溶液室温浸泡30min，然后用去离子水冲洗干净，最后在80℃～120℃温度下烘干。