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1、(10)申请公布号 CN 102286769 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102286769 A *CN102286769A* (21)申请号 201110155471.6 (22)申请日 2011.06.10 C25D 15/00(2006.01) (71)申请人 沈阳理工大学 地址 110159 辽宁省沈阳市浑南新区南屏中 路 6 号 (72)发明人 安玉良 袁霞 周金华 赵晖 王俊 (74)专利代理机构 沈阳利泰专利商标代理有限 公司 21209 代理人 李枢 (54) 发明名称 一种新型自润滑耐磨碳微球 - 镍复合镀层的 制备方法 (57) 摘要 一种新型自润滑。
2、耐磨碳微球 - 镍复合镀层的 制备方法， 属于碳材料和耐磨镀层材料的交叉技 术领域， 涉及到一种以碳微球材料为固体润滑剂 微粒， 采用复合电镀在不锈钢基质上制备自润滑 碳微球 - 镍复合镀膜材料的方法。本发明以氨基 磺酸镍为镀液主盐， 金属镍片为阳极， 不锈钢为基 体， 碳微球为耐磨颗粒， 利用电镀的方式， 使得碳 微球颗粒与镍在不锈钢表面充分沉积， 制得碳微 球-镍复合镀膜材料。 本发明的方法具有耗能少、 设备简单， 工艺条件易于控制等优点， 适宜大规模 生产。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 。
3、页 CN 102286781 A1/1 页 2 1. 一种新型自润滑耐磨碳微球 - 镍复合镀层的制备方法， 其特征是以氨基磺酸镍为镀 液主盐， 可溶性单金属镍为阳极， 不锈钢为基体， 利用复合电镀的方式， 从而制得镍 - 碳微 球自润滑复合镀膜材料， 其工艺过程如下 ： 、 选取氨基磺酸镍为主盐配制制备碳微球 - 镍复合膜的电镀镀液， 其配方如下 ： 氨基 磺酸镍 (Ni(NH2SO3)2)， 300g/L ； 硫酸钴 (CoSO4)30g/L ； 氯化镍 (NiCl2)20g/L ； 硼酸 (HBO3)， 20g/L ； 、 将基片经除油、 除杂处理后， 进行预镀 10min， 然后置于埋沙。
4、槽中， 以之作为阳极 ； 、 加热电镀液使之恒定在一定温度， 接通直流电源， 控制电流密度为 2-310-3范围， 电镀 30-50min， 电镀后可进行适当的光亮镀。 权 利 要 求 书 CN 102286769 A CN 102286781 A1/2 页 3 一种新型自润滑耐磨碳微球 - 镍复合镀层的制备方法 技术领域 0001 本发明属于复合材料和耐磨材料的交叉技术领域， 涉及到一种以碳微球材料为固 体润滑剂微粒采用复合电镀在不锈钢基质金属上制备碳微球 - 镍自润滑复合镀膜材料的 方法。 背景技术 0002 对于以碳微球为固体润滑剂微粒、 不锈钢材料为基质金属采用复合电镀工艺制备 碳微球。
5、 - 镍自润滑复合镀膜材料的方法， 在国内外还未见相应的报道， 以下对本发明的相 关研究背景进行简要的说明。 0003 在科技不断进步工业高度发达的今天， 耐磨材料因自身具备独特的功能性， 已发 展成为新型材料领域中的一支主力军。 它是信息技术、 能源技术、 生物技术等高新技术飞速 发展的物质基础， 与某些传统产业的发展息息相关。 在耐磨材料迅速发展的同时， 材料表面 改性技术也获得了长足的进展， 已经成为提高工程构件耐磨抗蚀性的有效手段。其中快速 发展起来采用复合电镀方式制备的复合镀层， 已成为制备耐磨复合材料的一股新生力量， 在工程技术中获得了广泛的应用。 0004 复合电镀制备复合膜层技。
6、术属于湿法， 操作时不需要高温高压， 在常温下进行即 可， 消耗能源少， 设备简单， 成本低， 工艺条件易于控制、 镀层可设计选择， 镀层组合上有较 大的灵活性 ； 所得镀层孔隙率低， 结合力好， 而且具有耐磨、 减摩、 耐蚀等功能， 在耐磨减摩 复合材料的研究与开发中占重要地位。 由于对特定性能先进材料的需要以及对电沉积过程 综合模型的需要等原因， 使得复合电镀技术成为研究的热点。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种新型自润滑耐磨碳微球 - 镍复合镀层的制备方法， 该 方法是选取氨基磺酸镍作为电镀主盐， 不锈钢板作为基材， 碳微球作为第二相颗粒， 并对其 表面进行镀前处理， 制备碳。
7、微球 - 镍自润滑复合镀膜材料。这是一种耗能少、 产率高、 操作 简单的制备耐磨材料的新方法。本发明通过制备自润滑镀层材料的方式， 延长基材的使用 寿命， 避免因摩擦磨损对材质和部件所带来的损伤和破坏。 0006 采用的技术方案是 ： 一种新型自润滑耐磨碳微球 - 镍复合镀层的制备方法， 其特征是以氨基磺酸镍为镀液 主盐， 可溶性单金属镍为阳极， 不锈钢为基体， 利用复合电镀的方式， 从而制得镍 - 碳微球 自润滑复合镀膜材料， 其工艺过程如下 ： 1、 选取氨基磺酸镍为主盐配制制备碳微球 - 镍复合膜的电镀镀液， 其配方如下 ： 氨基 磺酸镍 (Ni(NH2SO3)2)， 300g/L ； 。
8、硫酸钴 (CoSO4)30g/L ； 氯化镍 (NiCl2)20g/L ； 硼酸 (HBO3)， 20g/L。 0007 2、 将基片经除油、 除杂处理后， 进行预镀 10min， 然后置于埋沙槽中， 以之作为阳 极。 说 明 书 CN 102286769 A CN 102286781 A2/2 页 4 0008 3、 加热电镀液使之恒定在一定温度， 接通直流电源， 控制电流密度为 2-310-3范 围， 电镀 30-50min。电镀后可进行适当的光亮镀。 0009 本发明的优越性 ： (1) 本发明是一种采用复合电镀方式制备碳微球 - 镍自润滑复合镀膜材料的方法。通 过降低材料表面摩擦系数，。
9、 提高材料的耐磨性能， 延长材料的使用寿命， 挽回大量的经济损 失， 具有很大的实用价值。 0010 (2) 本发明操作简单， 成本低、 工艺条件易于控制。常温下即可获得碳微球 - 镍复 合镀层 ； 使用一般电镀设备， 通过埋砂法进行复合电镀。 0011 (3) 用廉价的基体材料 （如不锈钢板） 通过复合电镀获得低摩擦自润滑耐磨复合 镀层， 可以部分代替由贵重原材料制造的耐磨部件。 0012 (4) 本发明采用简单的电镀装置即可完成， 此技术对设备要求不高， 参数容易控 制， 易于实现产业化。 附图说明 0013 图 1 是按本发明制备的碳微球 - 镍自润滑复合镀膜材料的 XRD 谱图。 00。
10、14 图2是本发明实施例1制得的碳微球-镍自润滑复合镀膜材料， 在压力为300N， 转 速为 60r/min， 磨损 30min 的条件下测得的摩擦力矩 - 时间 - 摩擦系数曲线图。 具体实施方式 0015 实施例一 选取氨基磺酸镍为主盐配制制备碳微球 - 镍复合膜的电镀镀液， 其配方如下 ： 氨基磺 酸镍(Ni(NH2SO3)2)， 300g/L ； 硫酸钴(CoSO4)30g/L ； 氯化镍(NiCl2)20g/L ； 硼酸(HBO3)， 20g/ L。 将基片经除油、 除杂处理后， 进行预镀10min， 然后置于埋沙槽中， 以之作为阳极。 加热电 镀液使之恒定在一定温度， 接通直流电源。
11、， 控制电流密度为 1.7510-3范围， 电镀 50min， 复 合镀后在进行 20min 的光亮镀。 0016 实施例二 选取氨基磺酸镍为主盐配制制备碳微球 - 镍复合膜的电镀镀液， 其配方如下 ： 氨基磺 酸镍(Ni(NH2SO3)2)， 400g/L ； 硫酸钴(CoSO4)30g/L ； 氯化镍(NiCl2)20g/L ； 硼酸(HBO3)， 20g/ L。 将基片经除油、 除杂处理后， 进行预镀10min， 然后置于埋沙槽中， 以之作为阳极。 加热电 镀液使之恒定在一定温度， 接通直流电源， 控制电流密度为 2.1510-3范围， 电镀 40min， 复 合镀后在进行 20min 。
12、的光亮镀。 0017 实施例三 选取氨基磺酸镍为主盐配制制备碳微球 - 镍复合膜的电镀镀液， 其配方如下 ： 氨基磺 酸镍(Ni(NH2SO3)2)， 300g/L ； 硫酸钴(CoSO4)30g/L ； 氯化镍(NiCl2)20g/L ； 硼酸(HBO3)， 20g/ L。 将基片经除油、 除杂处理后， 进行预镀10min， 然后置于埋沙槽中， 以之作为阳极。 加热电 镀液使之恒定在一定温度， 接通直流电源， 控制电流密度为 2.7510-3范围， 电镀 30min， 复 合镀后在进行 10min 的光亮镀。 说 明 书 CN 102286769 A CN 102286781 A1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102286769 A 。