《一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法.pdf（11页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104213105A43申请公布日20141217CN104213105A21申请号201410535239922申请日20141011C23C18/36200601C23C18/1820060171申请人东北林业大学地址150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号72发明人王立娟石常洪王丽74专利代理机构哈尔滨市文洋专利代理事务所普通合伙23210代理人王艳萍54发明名称一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法57摘要一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法，本发明涉及木材表面化学镀的方法。本发明是要解决现有的在木材表面镀镍磷合金的方法得到的材料耐腐蚀性和磁学性能差的。
2、技术问题。本方法一、由KBH4溶液和NAOH溶液配制还原剂；二、由硫酸镍、硫酸亚铁铵、次亚磷酸钠、酒石酸钾钠和硫酸铵溶液混合配制镀液；三、将木材先在还原剂中浸渍，再在镀液中浸渍，得到表面化学镀镍铁磷三元合金的木材。本方法制备出的镀层具有优良的磁学性能和耐腐蚀性，其饱和磁化强度达到了01737EMU，腐蚀阻抗达到了41609以上，可广泛应用于电子、航空和医学等领域。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图5页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4页附图5页10申请公布号CN104213105ACN104213105A1/1页21一种木材表面化学镀NIFEP三元合。
3、金的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行一、将KBH4溶液和NAOH溶液混合得到还原剂，还原剂中KBH4的浓度为15G/L、NAOH的浓度为15G/L；二、将硫酸镍、硫酸亚铁铵、次亚磷酸钠、酒石酸钾钠和硫酸铵溶液混合得到镀液，镀液PH值为810，镀液中硫酸镍的浓度为3050G/L、硫酸亚铁铵的浓度为1030G/L、次亚磷酸钠的浓度为2040G/L、酒石酸钾钠的浓度为5080G/L、硫酸铵的浓度为2050G/L；三、将木材浸渍于还原剂中210MIN，取出后室温下放置15MIN，再浸渍于7090的镀液中2060MIN，即得到表面化学镀镍铁磷三元合金的木材。2根据权利要求1所述的一种木材表面化学镀N。
4、IFEP三元合金的方法，其特征在于步骤一还原剂中KBH4的浓度为24G/L、NAOH的浓度为23G/L。3根据权利要求1或2所述的一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法，其特征在于步骤二中镀液中硫酸镍的浓度为3545G/L、硫酸亚铁铵的浓度为1520G/L、次亚磷酸钠的浓度为2530G/L、酒石酸钾钠的浓度为6075ML/L、硫酸铵的浓度为2535G/L，镀液PH值为8595。4根据权利要求1或2所述的一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法，其特征在于步骤三中将木材浸渍于还原剂中58MIN，取出后室温下放置1MIN，再浸渍于8090的镀液中4060MIN。5根据权利要求1或2所述的一种。
5、木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法，其特征在于步骤三中所述的木材为非洲白梧桐。权利要求书CN104213105A1/4页3一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法技术领域0001本发明涉及木材表面化学镀的方法。背景技术0002木材化学镀是改良木材功能性的重要手段之一，在不改变木材本身优异特性行的基础上，使其具有导电性、装饰性和电磁屏蔽效能，扩展了木材的应用领域。申请号为2008100649350的中国专利公开了一种木材表面化学镍的方法，得到的木材表面的镍磷合金镀层均匀致密，具有电阻温度系数小、电阻率高和较好的耐腐蚀和耐磨性能，在化工、机械、工程等领域得到了广泛的应用。但是这种方法得到的木。
6、材表面的NIP二元合金镀层的耐腐蚀性和磁学性能差，不利于长期使用。发明内容0003本发明是要解决现有的表面镀镍磷二元合金的木材的耐腐蚀性能和磁学性能差的技术问题，而提供一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法。0004本发明的一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法，按以下步骤进行0005一、将KBH4溶液和NAOH溶液混合得到还原剂，还原剂中KBH4的浓度为15G/L、NAOH的浓度为15G/L；0006二、将硫酸镍、硫酸亚铁铵、次亚磷酸钠、酒石酸钾钠和硫酸铵溶液混合得到镀液，镀液PH值为810，镀液中硫酸镍的浓度为3050G/L、硫酸亚铁铵的浓度为1030G/L、次亚磷酸钠的浓度为20。
7、40G/L、酒石酸钾钠的浓度为5080G/L、硫酸铵的浓度为2050G/L；0007三、将木材浸渍于还原剂中210MIN，取出后室温下放置15MIN，再浸渍于7090的镀液中2060MIN，即得到表面化学镀镍铁磷三元合金的木材。0008本发明将木材用还原液处理后，再进行化学镀，得到表面镀有镍铁磷三元合金的木材。由于FE的金属性更强些，正常来讲，FE的沉积比NI难，应该先沉积NI0而后沉积FE0。但是，在本发明的条件下NI、FE和P在共沉积过程中，发生了异常共沉积。在共沉积过程中，反应产生的H2的析出使反应表面形成FEOH2选择性吸附膜，对NI2的沉积形成一定的阻力，但却不阻碍FE2的沉积，从而。
8、在木材表面形成了镍铁磷三元合金。本发明工艺简单，成本低廉，镀层细致，耐蚀性强且具有优良磁学性能，其矫顽力为2008OE，比饱和磁化强度达到了04826EMU/CM2。本发明的表面化学镀镍铁磷三元合金的木材可广泛应用于电子、航空和医学等领域。附图说明0009图1为试验1中表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的扫描电镜照片；0010图2为试验1中表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的EDS能谱图；0011图3为试验1中表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材1000倍的扫描电说明书CN104213105A2/4页4镜照片；0012图4为试验1中表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材300。
9、0倍的扫描电镜照片；0013图5是试验1得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的X射线衍射谱图；0014图6是试验1得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的屏蔽效能曲线图；0015图7是表面化学镀镍磷合金和试验1得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的磁滞回线图；0016图8是表面化学镀镍磷合金和试验1得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的极化曲线图；具体实施方式0017具体实施方式一本实施方式的一种木材表面化学镀NIFEP三元合金的方法，按以下步骤进行0018一、将KBH4溶液和NAOH溶液混合得到还原剂，还原剂中KBH4的浓度为15G/L、NAOH的浓度为。
10、15G/L；0019二、将硫酸镍、硫酸亚铁铵、次亚磷酸钠、酒石酸钾钠和硫酸铵溶液混合得到镀液，镀液PH值为810，镀液中硫酸镍的浓度为3050G/L、硫酸亚铁铵的浓度为1030G/L、次亚磷酸钠的浓度为2040G/L、酒石酸钾钠的浓度为5080G/L、硫酸铵的浓度为2050G/L；0020三、将木材浸渍于还原剂中210MIN，取出后室温下放置15MIN，再浸渍于7090的镀液中2060MIN，即得到表面化学镀镍铁磷三元合金的木材。0021具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一还原剂中KBH4的浓度为24G/L、NAOH的浓度为23G/L。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。00。
11、22具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中镀液中硫酸镍的浓度为3545G/L、硫酸亚铁铵的浓度为1520G/L、次亚磷酸钠的浓度为2530G/L、酒石酸钾钠的浓度为6075ML/L、硫酸铵的浓度为2535G/L，镀液PH值为8595。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。0023具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤三中将木材浸渍于还原剂中58MIN，取出后室温下放置1MIN，再浸渍于8090的镀液中4060MIN。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。0024具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤三中所述的木材为非洲白。
12、梧桐。其它与具体实施方式一至四之一相同。0025本实施方式中的木材为非洲白梧桐，这种木材为环孔材，孔隙发达。0026用以下试验验证本发明的有益效果0027试验一本试验的木材表面化学镀镍铁磷三元合金的方法按以下步骤进行0028一、将KBH4溶液和NAOH溶液混合得到还原剂，还原剂中KBH4的浓度为4G/L、NAOH的浓度为3G/L；说明书CN104213105A3/4页50029二、将硫酸镍、硫酸亚铁铵、次亚磷酸钠、酒石酸钾钠和硫酸铵溶液混合得到镀液，镀液PH值为94，镀液中硫酸镍的浓度为45G/L、硫酸亚铁铵的浓度为175G/L、次亚磷酸钠的浓度为25G/L、酒石酸钾钠的浓度为70G/L、硫酸。
13、铵的浓度为25G/L；0030三、将非洲白梧桐的片材浸渍于还原剂中8MIN，取出后室温下放置1MIN，再浸渍于90的镀液中60MIN，即得到表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材。0031本试验得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的扫描电镜照片如图1所示，从图1可以看出，出镀层均匀、连续、有光泽且表面纹理依然存在。图1中的一个微区的EDS能谱图如图2所示，从图2可以看出，镀层中含有镍、铁、磷元素，镀层为NIFEP三元合金，其中镍为主要成分，含量在93以上。0032图3、图4为本试验得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的扫描电镜照片，从图3和图4可以看出，镍铁磷三元合金层附。
14、着在片材表面，没有破坏木材的多孔结构。0033本试验得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的X射线衍射谱图如图5所示，从图5可以看出，2值为45处出现了NI111的强烈尖峰，说明镍铁磷三元合金镀层为晶态结构；0034图6为本试验得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的电磁屏蔽效能曲线图，其中A为非洲白梧桐片材镀前的屏蔽效能曲线，B为经本试验得到的表面化学镀镍铁磷三元合金的非洲白梧桐片材的屏蔽效能曲线。从图6中可以看出，镀层的屏蔽效能不低于45DB，较镀前的素材有显著的提高。0035采用的振动样品磁强计测定木材表面镀层的磁化强度，得到的磁滞回线如图7所示，其中A为镍磷镀层的磁滞回。
15、线，B为镍铁磷合金镀层的磁滞回线。从图7中可以看出，镍铁磷三元合金镀层的饱和磁化强度达到了01737EMU，镍磷合金的饱和磁化强度008206EMU，木材表面镍铁磷三元合金镀层的饱和磁化强度是镍铁磷二元合金镀层的2倍以上，故镍铁磷三元合金镀层的磁学性能要优于镍磷二元合金镀层。0036采用NACL35溶液对木材镀层的耐腐蚀性能进行测试，得到的极化曲线如图8所示，其中A为镍磷镀层的极化曲线，B为镍铁磷合金的极化曲线。木材镀层的腐蚀参数见表1。0037表1木材镀层的腐蚀参数00380039从图8和表1中可以看出，镍铁磷镀层的腐蚀阻抗达到了41609，高于镍磷镀层的腐蚀阻抗28667，故相比于镍磷二元。
16、合金镀层，镍铁磷三元合金镀层具有更好的耐腐蚀性能。0040试验二本试验的木材表面化学镀镍铁磷三元合金的方法按以下步骤进行说明书CN104213105A4/4页60041一、将KBH4溶液和NAOH溶液混合得到还原剂，还原剂中KBH4的浓度为2G/L、NAOH的浓度为5G/L；0042二、将硫酸镍、硫酸亚铁铵、次亚磷酸钠、酒石酸钾钠和硫酸铵溶液混合得到镀液，镀液PH值为8，镀液中硫酸镍的浓度为30G/L、硫酸亚铁铵的浓度为26G/L、次亚磷酸钠的浓度为35G/L、酒石酸钾钠的浓度为55G/L、硫酸铵的浓度为30G/L；0043三、将木材浸渍于还原剂中5MIN，取出后室温下放置1MIN，再浸渍于8。
17、0的镀液中50MIN，即得到表面化学镀镍铁磷三元合金的木材。0044采用的振动样品磁强计测定本试验制备的木材表面镀层的磁化强度，其饱和磁化强度达到了01642EMU，具有良好的磁学性能。0045采用与试验一相同的方法测定木材镀层的耐腐蚀性能，木材镀层的腐蚀参数见表2。0046表2木材镀层的腐蚀参数00470048从表2可以看出，镍铁磷镀层的腐蚀阻抗达到了42326，耐腐蚀性能良好。说明书CN104213105A1/5页7图1图2说明书附图CN104213105A2/5页8图3说明书附图CN104213105A3/5页9图4图5说明书附图CN104213105A4/5页10图6图7说明书附图CN104213105A105/5页11图8说明书附图CN104213105A11。