[go: up one dir, main page]

CN105862093B - 一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法 - Google Patents

一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105862093B
CN105862093B CN201610392270.0A CN201610392270A CN105862093B CN 105862093 B CN105862093 B CN 105862093B CN 201610392270 A CN201610392270 A CN 201610392270A CN 105862093 B CN105862093 B CN 105862093B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ionic liquid
electroplating
ptfe
ptfe composite
emim
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610392270.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105862093A (zh
Inventor
杜荣斌
刘涛
夏宏宇
孔学军
王钧伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anqing Normal University
Original Assignee
Anqing Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anqing Normal University filed Critical Anqing Normal University
Priority to CN201610392270.0A priority Critical patent/CN105862093B/zh
Publication of CN105862093A publication Critical patent/CN105862093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105862093B publication Critical patent/CN105862093B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/66—Electroplating: Baths therefor from melts
    • C25D3/665—Electroplating: Baths therefor from melts from ionic liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法。在本发明所述的非水体系和惰气气氛中，在一定量的1‑乙基‑3‑甲基咪唑氯(EMIMCl)和乙二醇(EG)的混合溶剂中、分别加入含镍离子液体[BMIM]NiCl3、含铬离子液体[BMIM]CrCl4、LiCl、PTFE以及十二烷基二甲基氧化胺(OB‑2)，机械搅拌加超声波搅拌一定时间混合均匀得电镀液；将预处理后的基体为阴极，铂片或石墨为阳极，将阴极和阳极放入电镀槽，保持一定的极间距、温度、脉冲频率、脉冲占空比、沉积周期和平均电流密度，在一定的搅拌速度下进行脉冲电镀，电镀完毕后，冲洗，烘干，得到Ni‑Cr‑PTFE复合镀层。本发明由于PTFE和Cr的加入使得镀层的减摩性和硬度明显提高，并且工艺流程简单，设备投资低，环保节约。

Description

一种离子液体中电镀Ni-Cr-PTFE复合镀层的方法
技术领域
本发明涉及一种离子液体电镀Ni-Cr-PTFE方法，尤其涉及一种利用离子液体电镀技术制备Ni-Cr-PTFE复合镀层的方法。
背景技术
随着现代表面技术的发展及各工业部门对各种材料表面性能要求的提高，传统的金属镀层越来越不能满足表面硬度、耐磨性、耐蚀性、导电性以及自润滑性等多方面的要求。因此，以各种形式组织起来的复合材料得到了蓬勃的发展。由于复合镀层的自润滑性、耐磨及耐腐蚀性等性能要明显优于传统的金属表面镀层，国内外对在传统镀液中掺杂固体惰性微粒而制得的复合镀层进行了大量的研究。自润滑复合镀层作为一种固体减摩材料，不仅克服了其它液体润滑材料在400℃以上高温或0℃以下低温中因挥发、分解或凝固而无法使用的缺点，而且因其自润滑性好、制备工艺简单和投资成本低而倍受关注。
目前，科技工作者越来越重视兼具耐磨性和耐蚀性或耐磨性和抗高温氧化性的多元复合材料镀层，并取得了一定进展，特别是用电镀法制取Ni-PTFE复合镀膜在国外已得到工业化的应用，但通过对二元复合镀层的研究表明：镍硬度较低，与铁粘结力较大，其复合镀层与铁质材料表面接触时，摩擦因数较大，磨损较为严重，而镍-铬合金表观悦目，硬度高，摩擦系数低，具有优良的耐磨、耐蚀和耐高温等特性。本专利在非水体系中，采用脉冲电镀技术，将聚四氟乙烯PTFE微粒分散悬浮于镍铬电镀液中，利用其优良的自润滑性、非黏着性、耐水性、耐高温性和耐蚀性，通过电镀的方法制得一种新型的Ni-Cr-PTFE复合电镀层，采用电镀法制备Ni-Cr-PTFE不仅能克服液体润滑材料高温挥发、分解或低温凝固而无法使用的缺点，而且操作简单，成本低，具有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离子液体电镀Ni-Cr-PTFE方法。该方法的目的在于通过脉冲电镀技术实现分散悬浮于镍铬电镀液中的PTFE微粒与镍铬镀层共沉积，形成具有良好性能和使用价值的Ni-Cr-PTFE复合镀层，同时提供一种工艺简单的生产方法。本发明通过以下技术方案实现。
一种离子液体电镀Ni-Cr-PTFE方法，其具体步骤如下：
步骤1、在惰气环境中，将一定量1-乙基-3-甲基咪唑氯(EMIMCl)和乙二醇(EG)摩尔比为1∶2的混合液放入自制电解槽中，然后向离子液体中分别加入8-32克无水含镍离子液体[EMIM]NiCl3、9-36克无水含铬离子液体[EMIM]CrCl4、1-3gLiCl、10-20gPTFE以及5-10mL十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)，机械搅拌加超声波搅拌4-12h混合均匀得电镀液；
步骤2、将预处理后的基体为阴极，铂片或石墨为阳极，将阴极和阳极放入到步骤1得到的电镀液中，保持极间距为0.5-1.5cm，温度保持60-100℃，脉冲频率控制在10-500Hz，脉冲占空比为0.1-0.7，沉积周期为20-75ms，搅拌速度控制在180-600转每分钟，控制平均电流密度为8-25A/dm2进行脉冲电镀0.5-2小时，得到阴极复合镀件；
步骤3、将步骤2得到的阴极镀件依次采用甲醇和去离子水冲洗，吹干，即得Ni-Cr-PTFE合金镀层。
本发明的特点是：
(1)本发明制备的Ni-Cr-PTFE复合镀层表面PTFE分布均匀，结构致密，与基体结合力良好，PTFE和Cr的加入使得镀层的减摩性和硬度明显提高。
(2)本发明工艺简单，原料易得，制备容易，价格便宜，能耗较小。
附图说明
图1为用于本发明的Ni-Cr-PTFE电镀装置图。
图2为本发明中Ni-Cr-PTFE复合镀层的表面形貌图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
步骤1、在惰气环境中，首先取300mL 1-乙基-3-甲基咪唑氯(EMIMCl)和乙二醇(EG)摩尔比为1∶2的无水混合溶剂放入自制电解槽中，然后向无水混合溶剂中分别加入16克含镍离子液体[EMIM]NiCl3、18克含铬离子液体[EMIM]CrCl4、2gLiCl、12gPTFE以及6mL十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)，机械搅拌加超声波搅拌10h混合均匀得电镀液；
步骤2、如附图1所示，将紫铜片基体进行碱性除油、酸洗、水洗、干燥等前处理工序后作为为阴极，铂片为阳极，将阴极和阳极放入到步骤1得到的电镀液中，保持极间距为0.8cm，温度保持70℃，脉冲频率250Hz，搅拌速度为360转每分钟，控制电流密度为15A/dm2进行脉冲电镀1.5小时，得到阴极镀件；
步骤3、将步骤2得到的阴极镀件依次采用甲醇和去离子水冲洗，吹干，即得Ni-Cr-PTFE复合镀层。

Claims (3)

1.一种离子液体电镀Ni-Cr-PTFE复合镀层的方法，其特征在于：以摩尔比为1∶2 1-乙基-3-甲基咪唑氯(EMIMCl)和乙二醇(EG)为无水混合溶剂、无水含镍离子液体[EMIM]NiCl3、无水含铬离子液体[EMIM]CrCl4以及聚四氟乙烯PTFE为电镀原料，加入十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)和LiCl作为添加剂，机械搅拌加超声波搅拌混合均匀得电镀液，将预处理后的基体为阴极，铂片或石墨为阳极，将阴极和阳极放入电镀槽中，保持一定的极间距、电流密度和搅拌速度，在一定温度下进行恒电流电镀，得到阴极镀件。
2.根据权利要求1所述的一种离子液体电镀Ni-Cr-PTFE复合镀层的方法，其特征在于：无水含镍离子液体[EMIM]NiCl3加入量为8-32克、无水含铬离子液体[EMIM]CrCl4加入量为9-36克、聚四氟乙烯PTFE加入量为10-20克、十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)加入量为5-10mL，LiCl加入量1-3g，机械搅拌加超声波搅拌4-12h。
3.根据权利要求1所述的一种离子液体电镀Ni-Cr-PTFE复合镀层的方法，其特征在于：电镀液温度为60-100℃，搅拌速度为180-600转每分钟，脉冲频率控制在10-500Hz，脉冲占空比为0.1-0.7，沉积周期为20-75ms，平均电流密度为8-25A/dm2，电镀时间为0.5-2小时。
CN201610392270.0A 2016-05-26 2016-05-26 一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法 Expired - Fee Related CN105862093B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610392270.0A CN105862093B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610392270.0A CN105862093B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105862093A CN105862093A (zh) 2016-08-17
CN105862093B true CN105862093B (zh) 2018-03-06

Family

ID=56676775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610392270.0A Expired - Fee Related CN105862093B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105862093B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106521581A (zh) * 2016-10-12 2017-03-22 安庆师范大学 一种离子液体电镀Ni‑Cr‑P合金镀层的方法
CN106521582A (zh) * 2016-10-12 2017-03-22 安庆师范大学 一种离子液体电镀Ni‑Cr‑Sn‑P的方法
CN108085723A (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 昆明理工大学 一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法
CN108518184A (zh) * 2018-03-26 2018-09-11 天津商业大学 一种油井管与接箍的新型连接结构
CN108875143B (zh) * 2018-05-25 2022-02-22 大连交通大学 一种化学复合镀镀槽系统的设计方法
CN111636090B (zh) * 2020-05-26 2022-03-01 珠海冠宇电池股份有限公司 一种镍-聚四氟乙烯镀层及含有该镀层的耐磨防静电卷针

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101400830A (zh) * 2006-01-06 2009-04-01 恩索恩公司 电解质和用于无光泽金属膜沉积的方法
CN102828210A (zh) * 2012-09-10 2012-12-19 太原理工大学 一种钕铁硼磁体离子液体电镀锌镍合金的方法
CN103993336A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 湖南工业大学 离子液体中三价铬电镀无微裂纹晶态铬及铬合金镀层的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10061186C1 (de) * 2000-12-07 2002-01-17 Astrium Gmbh Verfahren und Anordnung zur galvanischen Abscheidung von Nickel, Kobalt, Nickellegierungen oder Kobaltlegierungen mit periodischen Strompulsen und Verwendung des Verfahrens

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101400830A (zh) * 2006-01-06 2009-04-01 恩索恩公司 电解质和用于无光泽金属膜沉积的方法
CN102828210A (zh) * 2012-09-10 2012-12-19 太原理工大学 一种钕铁硼磁体离子液体电镀锌镍合金的方法
CN103993336A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 湖南工业大学 离子液体中三价铬电镀无微裂纹晶态铬及铬合金镀层的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105862093A (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105862093B (zh) 一种离子液体中电镀Ni‑Cr‑PTFE复合镀层的方法
CN102828210B (zh) 一种钕铁硼磁体离子液体电镀锌镍合金的方法
CN102605393B (zh) 一种Ni-W-Fe-Co合金电镀液及其电镀工艺
Khani et al. Hard chromium composite electroplating on high-strength stainless steel from a Cr (III)-ionic liquid solution
CN101760768A (zh) 一种无氰镀银用电镀液及无氰镀银方法
CN104480492B (zh) 一种离子液体电沉积制备Ni‑La合金的方法
Cattarin et al. Electrodeposition of PbO2+ CoOx composites by simultaneous oxidation of Pb2+ and Co2+ and their use as anodes for O2 evolution
CN101054698A (zh) 采用离子液体在锌表面预电沉积铜的方法
CN109183096B (zh) 一种用于合金的表面电镀液及电镀工艺
Böck et al. Effect of additive and current mode on surface morphology of palladium films from a non-aqueous deep eutectic solution (DES)
CN105839154B (zh) 一种离子液体电镀Ni‑Cr‑Sn合金镀层的方法
CN105349971A (zh) 一种铝合金表面改性工艺
Zhu et al. Effects of coumarin and saccharin on electrodeposition of Ni from a hydrophobic ionic liquid
CN101985766B (zh) 一种离子液体电镀Zn-Ti合金的方法
Manolova et al. Electrodeposition of Pd from a deep eutectic solvent system: effect of additives and hydrodynamic conditions
CN106498452A (zh) 一种基于甜菜碱‑尿素‑水低共熔溶剂的电镀锌方法
CN107761142A (zh) 一种低共熔溶剂电沉积铁铬合金镀层的方法
CN108425137A (zh) 一种电沉积制备银镍合金电触头的方法
CN102433575A (zh) 一种在离子液体中电沉积金属镧的方法
CN106567110A (zh) 一种低共熔溶剂电沉积铬锰合金镀层的方法
CN106521581A (zh) 一种离子液体电镀Ni‑Cr‑P合金镀层的方法
CN108085723A (zh) 一种低共熔溶剂电沉积镍铬合金镀层的方法
CN108018583B (zh) 一种电解阳极板及其制备方法与应用
CN106498461A (zh) 一种基于甜菜碱‑尿素‑水低共熔溶剂的电镀镍钴合金方法
CN101565843A (zh) 一种锌镁合金镀层的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180306

Termination date: 20190526