专利名称：钢质接地极及其化学镀镍表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种接地极及其表面处理方法。
背景技术：
一般的接地系统采用普通金属材料和深井接地，通过金属导体将电流导入大地，它的接地电阻值受导体的腐蚀程度，土壤的温湿度、密度、接触压力，电解质配方等因素影响，具有很大程度的不稳定性。接地极是一种为保障人身安全以及电气设备正常运行而必需配置的装置。接地极通常都是采用钢管、角钢或其它钢质材料，钢质材料在地下埋设，由于地下含有对金属腐蚀的元素较多，接地极打入地下以后腐蚀较快，尽管采用表面镀锌的钢质材料，其腐蚀的速度可相对减缓，但对于腐蚀性严重的地区，钢质接地极其寿命仅为一年。为了确保生产的顺利进行以及人身的安全，在腐蚀性严重地区以重要的生产部门钢质接地极已不能满足需要，需要寻找一种耐腐蚀、导电性好的材质替代品。在钢质接地极的外表面镀铜，虽然可以延长其使用寿命，但是成本相对较高。
发明内容
本发明提供一种钢质接地极及其化学镀镍表面处理方法，该方法不仅可以解决现有钢质接地极使用寿命短的问题，还可以解决镀铜钢质接地极成本相对较高的问题。
本发明的钢质接地极由接地极芯和防腐表层构成，所述防腐表层为化学镀镍层。
本发明的钢质接地极化学镀镍表面处理方法按照如下步骤进行钢质接地极芯→碱性除油→清洗→碱性电解除油→室温浸蚀→清洗→浸氨水→化学镀镍，其中化学镀镍的工艺条件为(1)化学镀镍溶液的组成20～30g/L硫酸镍、15～36g/L次亚磷酸钠、0～12g/L醋酸、0～20g/L柠檬酸、0～30g/L乳酸、0～20g/L苹果酸、0～16g/L丙酸、0～16g/L丁二酸或丁二酸钠盐、0～20g/L醋酸钠、0～30g/L羟基乙酸钠、0～0.5g/L氟化钠、0～2mg/L稳定剂；(2)pH值4～6；(3)温度85～95℃。
化学镀镍，镀层为非晶态Ni-P合金，由于具有极强的耐腐蚀性能，有超级“金属玻璃”之称，因而在发达国家各工业部门都得到极其广泛的应用。本发明化学镀镍溶液以次亚磷酸钠为还原剂，其反应方程式为酸性镀液，氢气的产生，磷的析出。
本发明所述方法获得的接地极不仅具有良好的耐腐蚀性能(表1)，延长了其使用寿命，而且降低了成本，与铜质接地极相比成本至少降低5～6倍以上。
表1在不同环境下化学镀镍层的腐蚀情况
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式的钢质接地极由接地极芯和防腐表层构成，所述防腐表层为化学镀镍层。
本实施方式中，所述接地极芯的材质为低碳钢，如45号钢。
具体实施例方式
二本实施方式按照如下步骤对钢质接地极进行化学镀镍表面处理钢质接地极芯→碱性除油→清洗→碱性电解除油→室温浸蚀→清洗→浸氨水→化学镀镍，得到由接地极芯和防腐表层构成的钢质接地极，所述防腐表层为化学镀镍层，其中化学镀镍的工艺条件为(1)化学镀镍溶液的组成20～30g/L硫酸镍、15～36g/L次亚磷酸钠、0～12g/L醋酸、0～20g/L柠檬酸、0～30g/L乳酸、0～20g/L苹果酸、0～16g/L丙酸、0～16g/L丁二酸或丁二酸钠盐、0～20g/L醋酸钠、0～30g/L羟基乙酸钠、0～0.5g/L氟化钠、0～2mg/L稳定剂；(2)pH值4～6；(3)温度85～95℃。
本实施方式中，所述碱性除油的温度为75～85℃，处理时间为5min。
本实施方式中，所述碱性电解除油的温度为51～68℃，电流密度为2～10A/dm2，时间为2min。
本实施方式中，所述室温浸蚀的工艺条件为在体积浓度为50％的HCl和10％的H2SO4混合液中浸蚀1min。
本实施方式中，所述浸氨水的工艺条件为室温下在体积浓度为0.25～0.5％的氨水中浸30s。
本实施方式中，所述钢质接地极芯的材质为低碳钢。
本实施方式中，所述化学镀镍溶液中镍离子含量为4～7g/L。
具体实施例方式
三本实施方式与具体实施方式
二不同的是，化学镀镍溶液组成及工艺条件如表2所示。
表2化学键镍溶液组成及工艺条件(g/L)
权利要求
1.钢质接地极，它由接地极芯和防腐表层构成，其特征在于所述防腐表层为化学镀镍层。
2.根据权利要求1所述钢质接地极，其特征在于所述接地极芯的材质为低碳钢。
3.一种权利要求1所述的钢质接地极化学镀镍表面处理方法，其特征在于所述方法为接地极芯→碱性除油→清洗→碱性电解除油→室温浸蚀→清洗→浸氨水→化学镀镍，其中化学镀镍的工艺条件为(1)化学镀镍溶液的组成20～30g/L硫酸镍、15～36g/L次亚磷酸钠、0～12g/L醋酸、0～20g/L柠檬酸、0～30g/L乳酸、0～20g/L苹果酸、0～16g/L丙酸、0～16g/L丁二酸或丁二酸钠盐、0～20g/L醋酸钠、0～30g/L羟基乙酸钠、0～0.5g/L氟化钠、0～2mg/L稳定剂；(2)pH值4～6；(3)温度85～95℃。
4.根据权利要求3所述的钢质接地极化学镀镍表面处理方法，其特征在于所述碱性除油的温度为75～85℃，处理时间为5min。
5.根据权利要求3所述的钢质接地极化学镀镍表面处理方法，其特征在于所述碱性电解除油的温度为51～68℃，电流密度为2～10A/dm2，时间为2min。
6.根据权利要求3所述的钢质接地极化学镀表面处理方法，其特征在于所述室温浸蚀的工艺条件为在体积浓度为50％的HCl和10％的H2SO4混合液中浸蚀1min。
7.根据权利要求3所述的钢质接地极化学镀镍表面处理方法，其特征在于所述浸氨水的工艺条件为室温下在体积浓度为0.25～0.5％的氨水中浸30s。
8.根据权利要求3所述的钢质接地极化学镀镍表面处理方法，其特征在于所述钢质接地极芯的材质为低碳钢。
9.根据权利要求3所述的钢质接地极化学镀镍表面处理方法，其特征在于所述化学镀镍溶液中镍离子含量为4～7g/L。
全文摘要
钢质接地极及其化学镀镍表面处理方法，涉及一种接地极及其表面处理方法。为了解决现有钢质接地极使用寿命短、镀铜钢质接地极成本较高的问题，本发明的钢质接地极由接地极芯和防腐表层构成，所述防腐表层为化学镀镍层。本发明的钢质接地极化学镀镍表面处理方法按照如下步骤进行钢质接地极芯→碱性除油→清洗→碱性电解除油→室温浸蚀→清洗→浸氨水→化学镀镍。通过本发明所述方法获得的接地极不仅具有良好的耐腐蚀性能，延长了其使用寿命，而且降低了成本，与铜质接地极相比成本至少降低5～6倍以上。
文档编号C25D3/12GK1829000SQ200610009890
公开日2006年9月6日 申请日期2006年4月3日 优先权日2006年4月3日
发明者王 锋, 张贺林, 耿长滨, 王永刚, 卢彦明, 房英敏, 王福君, 王庆龙, 王利生, 辛颖, 王连军, 于杰, 石绍文, 吴学军, 孟军, 王任远, 曹恒, 邰镝, 裴硕, 徐嘉璘, 孙测, 王麒乐 申请人:哈尔滨工业大学