一种镍钼铝稀土镀层及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种镍钼铝稀土镀层及制备方法，所述镍钼铝稀土镀层由镍、钼、铝、稀土四种元素组成，按质量百分比计算，镍：钼：铝：稀土为72.95～21.57%、21.33～43.70%、3.50～16.70%、2.22～18.02%。其制备方法即在水中加入镍盐、钼化合物、铝盐、稀土盐、络合剂、氯化物，调pH值为7.5～9.5得镍盐-钼化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液；然后将待镀的镀件作为阴极，阳极为镍放入其中进行脉冲电镀，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到抗氧化腐蚀性能强的镍钼铝稀土镀层。该镍钼铝稀土镀层的抗氧化腐蚀性比镍钼镀层和镍钼铝镀层的抗氧化腐蚀性更强。
【专利说明】一种镍钼铝稀土镀层及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种镍钥铝稀土镀层及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着航空发动机向高推重比发展要求航空发动机的设计进口温度不断提高，单独使用高温结构材料技术已不能满足先进航空发动机迅速发展的迫切要求。目前大幅度提高航空发动机工作温度的切实可行的方法是采用热障涂层技术。获得实际应用的热障涂层大多为双层结构，陶瓷层由于具有隔热、抗腐蚀、冲刷和侵蚀性能，作为热障涂层的表层。由于陶瓷与高温结构材料的热膨胀系数不匹配，需要起着抗高温氧化腐蚀和改善基体与陶瓷涂层物理相容性的作用的金属粘结层，金属粘结层为底层。
[0003]目前热障涂层采用镍镀层、镍钥镀层、镍钥稀土镀层、镍钥-二硅化钥复合镀层、镍钥稀土 - 二硅化钥复合镀层作为粘结层，但上述各粘结层材料均存在抗氧化腐蚀性能不很强等技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是为了解决上述的镍钥等镀层存在的抗氧化腐蚀性能不很强等技术问题而提供一种镍钥铝稀土镀层。即在镍钥镀层中添加铝和稀土，可使镀层在氧化过程中形成Al2O3保护性氧化膜和提高镀层的抗氧化腐蚀性，可解决镍钥镀层的抗氧化腐蚀性能不很强等技术问题。
[0005]本发明的目的之二在于提供上述的一种镍钥铝稀土镀层的制备方法。
[0006]本发明的技术方案
一种镍钥铝稀土镀层，由镍、钥、铝、稀土四种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为 72.95 ?21.57%,21.33 ?43.70%,3.50 ?16.70%,2.22 ?18.02%。
[0007]上述的一种镍钥铝稀土镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(1)、将稀土氧化物溶于酸中，得到稀土盐；
所述的稀土氧化物为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钦、铒、铥、镱、镥、钇、钪稀土氧化物中的一种或两种以上的混合物；
所述的酸为硝酸或盐酸；
(2)、在水中加入镍盐、钥化合物、铝盐、步骤(I)所得的稀土盐、络合剂、氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5?9.5，制成镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液；
其中镍盐为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍中的一种或两种以上组成的混合物；
钥化合物为五氯化钥、钥酸铵、磷钥酸铵、钥酸钠中的一种或两种以上组成的混合物； 铝盐为三氯化铝、硫酸铝或三氯化铝与硫酸铝组成的混合物；
络合剂为羟基乙酸、氨基乙酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、丁二酸、苹果酸中的一种或两种以上组成的混合物； 氯化物为氯化钠、氯化铵、氯化钾中的一种或两种以上的氯化物混合物；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素、络合剂、氯化物的浓度分别为5?400g/L、5?800g/L、5?350g/L、0.06?10g/L、l?100g/L、5?300g/L ；
(3)、将待镀的镀件作为阴极，阳极为镍，放入步骤(I)所得的镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率2000?5000Hz、占空比为0.5?0.9、电流密度10?25A/dm2，温度40?60。。，转速100?600rpm,时间10?60min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝稀土镀层。
[0008]本发明的有益效果
本发明的镍钥铝稀土镀层，由于在镍钥镀层中添加铝和稀土，可使镀层在氧化过程中形成Al2O3保护性氧化膜和提高镀层的抗氧化腐蚀性，从而使得到的镍钥铝稀土镀层的抗氧化腐蚀性比镍钥镀层和镍钥铝镀层的抗氧化腐蚀性都更强。
[0009]进一步，由于一般在水溶液中电镀得不到含铝的镀层，本发明采用脉冲电源，并在镀液中添加稀土元素，添加的稀土元素不仅为形成镍钥铝稀土镀层提供稀土的来源，而且稀土元素还作为电镀促进剂应用。进一步通过实验验证得到，当镀液中稀土盐浓度低，即仅为0.01?0.05g/L时,稀土元素仅作电镀促进剂应用，即当在镀液中添加稀土元素作为电镀促进剂时，采用脉冲电源，只能在水溶液中电镀得到了一种镍钥铝镀层；只有镀液中稀土盐浓度达到0.06^10g/L时，稀土元素才能不仅为形成镍钥铝稀土镀层提供稀土的来源，而且还作为电镀促进剂应用，这时在水溶液中电镀才能得到镍钥铝稀土镀层。
[0010]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定镍钥招稀土镀层中招和稀土含量分别为3.5?16.7%和2.22?18.02%。
【具体实施方式】
[0011]下面通过具体实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0012]本发明各实施例中所用的各种原料的规格及生产厂家的信息，均为市售。
[0013]实施例1
一种镍钥铝稀土镀层，由镍、钥、铝、稀土四种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为 72.95%:21.33 %:3.50%:2.22%。
[0014]上述的一种镍钥铝稀土镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(I)、将0.5856g稀土氧化物溶于6mL酸中，加热，使其溶解，待其冷却后，移至50mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到铈浓度为10g/L的稀土盐溶液；
所述的稀土氧化物为氧化铈；
所述的酸为浓硝酸；
(2 )、在980mL水中加入5g镍盐、5g钥化合物、5g铝盐、6mL步骤(I)所得的铈浓度为10g/L的稀土盐溶液、Ig络合剂、5g氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5，加水定容至1L，得到镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液即氯化镍-五氯化钥-三氯化铝-硝酸铈-草酸-氯化钠电镀液；
其中镍盐为氯化镍； 钥化合物为五氯化钥；
铝盐为三氯化铝；
络合剂为草酸；
氯化物为氯化钠；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素铈、络合剂、氯化物的浓度分别为5g/L、5g/L、5g/L、0.06g/L、lg/L、5g/L ；
(3)、将待镀的镀件10mmX 10mmX0.5mm的待镀镍合金板作为阴极，阳极为150mm X 150mm X 2mm的电解镍板,放入步骤(I)所得的镍盐_钥化合物_招盐_稀土盐_络合剂-氯化物电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率2000Hz、占空比为0.5、电流密度ΙΟΑ/dm2，温度40°C，转速lOOrpm，时间60min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，
风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝稀土镀层即镍钥铝铈镀层。
[0015]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定上述所得的镍钥招铺镀层中镍、钥、铝、铈含量，按质量百分比计算分别为72.95%,21.33%,3.50%,2.22%。
[0016]将上述镀有镍钥铝铈镀层的镀件在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，随后自然炉冷至室温，用BS224S型电子天秤分别测定镀件氧化前的质量与氧化后的质量，得该镀件氧化后质量增加为0.025mg/cm2。
[0017]实施例2
一种镍钥铝稀土镀层，由镍、钥、铝、稀土四种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为 21.57%:43.70 %:16.70%:18.03%。
[0018]上述的一种镍钥铝稀土镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(1)、将6.3500g氧化钇于10mL小烧杯中，在搅拌下加30mL质量浓度为37%的盐酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，该溶液中钇浓度为50g/L的稀土盐酸水溶液I ;
将5.7175g氧化铒于10mL小烧杯中，在搅拌下加25mL质量浓度为37%的盐酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，该溶液中铒浓度为50g/L的稀土盐酸水溶液2 ；
(2)、在785mL水中加入400g镍盐、800g钥化合物、350g铝盐、10mL钇浓度为50g/L的稀土盐酸水溶液I和10mL铒浓度为50g/L稀土盐酸水溶液2、10g络合剂、300g氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液PH值为9.5，加水定容至1L，得到镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液即硝酸镍-氯化镍-钥酸铵-硫酸铝-氯化钇-氯化铒-酒石酸-氯化铵-氯化钾电镀液；
其中镍盐为硝酸镍和硫酸镍按质量比为1:1组成的混合物；
钥化合物为钥酸铵；
铝盐为硫酸铝；
络合剂为酒石酸；
氯化物为氯化铵和氯化钾按质量比为1:1组成的混合物；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素钇和铒、络合剂、氯化物的浓度分别为400g/L、800g/L、350g/L、10g/L、100g/L、300g/L ；
(3)、将待镀的镀件10mmX 10mmX0.5mm的待镀镍板作为阴极，阳极为150mmX 150mmX 2mm的电解镍板，放入步骤(I)所得的硝酸镍_氯化镍_钥酸铵_硫酸铝-氯化钇-氯化铒-酒石酸-氯化铵-氯化钾电镀液电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率5000Hz、占空比为0.9、电流密度25A/dm2，温度60°C，转速600rpm，时间40min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝稀土镀层即镍钥铝钇铒镀层。
[0019]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定上述所得的镍钥招乾铒镀层中镍、钥、铝、钇、铒含量，按质量百分比计算分别为21.57%,43.70 %、16.70%,8.91%,9.12%。
[0020]将上述镀有镍钥铝钇铒镀层的镀件在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，随后自然炉冷至室温，用BS224S型电子天秤分别测定镀件氧化前的质量与氧化后的质量，得该镀件氧化后质量增加为0.03mg/cm2。
[0021]实施例3
一种镍钥铝稀土镀层，由镍、钥、铝、稀土四种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为 30.82%:40.27%:13.90%:15.01%。
[0022]上述的一种镍钥铝稀土镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(I )、将2.8688g氧化镝于50mL小烧杯中，在搅拌下加15mL浓硝酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到镝浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液I ;
将2.8816g氧化钆于50mL小烧杯中，在搅拌下加15mL浓硝酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到钆浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液2 ；
(2)、在780mL水中加入200g镍盐、400g钥化合物、175g铝盐、10mL镝浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液I和10mL钆浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液2、50g络合剂、150g氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液PH值为8.5，加水定容至IL得到镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液即氯化镍-硝酸镍-五氯化钥-钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-硝酸镝-硝酸钆-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液；
其中镍盐为氯化镍和硝酸镍按质量比为3:1组成的混合物；
钥化合物为五氯化钥和钥酸铵按质量比为1:1组成的混合物；
铝盐为三氯化铝和硫酸铝为4:3组成的混合物；
络合剂为草酸和乳酸按质量比为5:3组成的混合物；
氯化物为氯化钠和氯化铵按质量比为2:1组成从混合物；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素镝和钆、络合剂、氯化物的浓度分别为200g/L、400g/L、175g/L、5g/L、50g/L、150g/L；
(3)、将待镀的镀件10mmX10mmX0.5mm的待镀镍单晶板作为阴极，阳极为150mmX 150mmX 2mm的电解镍板,放入步骤(I)所得的氯化镍_硝酸镍_五氯化钥_钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-硝酸镝-硝酸钆-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率3500Hz、占空比为0.7、电流密度17.8A/dm2，温度60°C，转速550rpm，时间35min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝稀土镀层即镍钥铝镝钆镀层。
[0023]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定上述所得的镍钥招礼镀层中镍、钥、铝、镝、钆含量，按质量百分比计算，分别为30.82%,40.27%、13.90%,5.23%,9.78%。
[0024]将上述镀有镍钥铝镝钆镀层的镀件在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，随后自然炉冷至室温，用BS224S型电子天秤分别测定镀件氧化前的质量与氧化后的质量，得该镀件氧化后质量增加为0.02mg/cm2。
[0025]实施例4(实施例3的对照实施例)
一种镍钥镀层，由镍、钥二种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥为67.73%:32.27%。
[0026]上述的一种镍钥镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(1)、在990mL水中加入200g镍盐、400g钥化合物、175g铝盐、50g络合剂、150g氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液PH值为8.5，加水定容至IL得到镍盐-钥化合物-铝盐-络合剂-氯化物电镀液即氯化镍-硝酸镍-五氯化钥-钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液；其中镍盐为氯化镍和硝酸镍按质量比为3:1组成的混合物；
钥化合物为五氯化钥和钥酸铵按质量比为1:1组成的混合物；
铝盐为三氯化铝和硫酸铝为4:3组成的混合物；
络合剂为草酸和乳酸按质量比为5:3组成的混合物；
氯化物为氯化钠和氯化铵按质量比为2:1组成从混合物；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、络合剂、氯化物的浓度分别为 200g/L、400g/L、175g/L、50g/L、150g/L ；
(2)、将待镀的镀件10mmX10mmX0.5mm的待镀镍单晶板作为阴极，阳极为150mmX 150mmX 2mm的电解镍板,放入步骤(I)所得的氯化镍_硝酸镍_五氯化钥_钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液中进行电镀，电镀过程中控制电流密度17.8A/dm2，温度60°C，转速550rpm，时间35min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镀层。
[0027]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定上述所得的镀层中镍、钥、招含量，镀层中未检测到铝，镍、钥含量，按质量百分比计算分别为67.73%,32.27%。
[0028]将上述镀有镍钥镀层的镀件在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，随后自然炉冷至室温，用BS224S型电子天秤分别测定镀件氧化前的质量与氧化后的质量，得该镀件氧化后质量增加为0.415mg/cm2。
[0029]实施例5 (实施例4的对照实施例)
一种镍钥铝镀层，由镍、钥、铝三种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝为55.50%:36.92%:7.58%ο
[0030]上述的一种镍钥铝镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(I )、将2.8688g氧化镝于50mL小烧杯中，在搅拌下加15mL浓硝酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到镝浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液I ;
将2.8816g氧化钆于50mL小烧杯中，在搅拌下加15mL浓硝酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到钆浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液
2 ；
(2)、在780mL水中加入200g镍盐、400g钥化合物、175g铝盐、ImL镝浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液I和ImL钆浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液2、50g络合剂、150g氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液PH值为8.5，加水定容至IL得到镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液即氯化镍-硝酸镍-五氯化钥-钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-硝酸镝-硝酸钆-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液；
其中镍盐为氯化镍和硝酸镍按质量比为3:1组成的混合物；
钥化合物为五氯化钥和钥酸铵按质量比为1:1组成的混合物；
铝盐为三氯化铝和硫酸铝为4:3组成的混合物；
络合剂为草酸和乳酸按质量比为5:3组成的混合物；
氯化物为氯化钠和氯化铵按质量比为2:1组成从混合物；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素镝和钆、络合剂、氯化物的浓度分别为200g/L、400g/L、175g/L、5g/L、
0.05g/L、150g/L ；
(3)、将待镀的镀件10mmX10mmX0.5mm的待镀镍单晶板作为阴极，阳极为150mmX 150mmX 2mm的电解镍板,放入步骤(I)所得的氯化镍_硝酸镍_五氯化钥_钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-硝酸镝-硝酸钆-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率3500Hz、占空比为0.7、电流密度17.8A/dm2，温度60°C，转速550rpm，时间35min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝镀层即镍钥铝镀层。
[0031]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定上述所得的镍钥招镀层中镍、钥、铝含量，按质量百分比计算，分别为55.50%,36.92%,7.58%。
[0032]将上述镀有镍钥铝镀层的镀件在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，随后自然炉冷至室温，用BS224S型电子天秤分别测定镀件氧化前的质量与氧化后的质量，得该镀件氧化后质量增加为0.140mg/cm2。
[0033]实施例6 (实施例4的对照实施例)
一种镍钥铝镀层，由镍、钥、铝三种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝为58.85%:34.23%:6.92%。
[0034]上述的一种镍钥铝镀层的制备方法，具体包括如下步骤:
(I )、将2.8688g氧化镝于50mL小烧杯中，在搅拌下加15mL浓硝酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到镝浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液I ;
将2.8816g氧化钆于50mL小烧杯中，在搅拌下加15mL浓硝酸，加热，使其溶解，待其冷却后，移至10mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，得到钆浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液2 ；
(2)、在780mL水中加入200g镍盐、400g钥化合物、175g铝盐、0.2mL镝浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液I和0.2mL钆浓度为25g/L的稀土硝酸盐水溶液2、50g络合剂、150g氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液PH值为8.5，加水定容至IL得到镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液即氯化镍-硝酸镍-五氯化钥-钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-硝酸镝-硝酸钆-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液；
其中镍盐为氯化镍和硝酸镍按质量比为3:1组成的混合物；
钥化合物为五氯化钥和钥酸铵按质量比为1:1组成的混合物；
铝盐为三氯化铝和硫酸铝为4:3组成的混合物；
络合剂为草酸和乳酸按质量比为5:3组成的混合物；
氯化物为氯化钠和氯化铵按质量比为2:1组成从混合物；
所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素镝和钆、络合剂、氯化物的浓度分别为200g/L、400g/L、175g/L、5g/L、0.01g/L、150g/L ；
(3)、将待镀的镀件10mmX 10mmX0.5mm的待镀镍单晶板作为阴极，阳极为150mmX 150mmX 2mm的电解镍板,放入步骤(I)所得的氯化镍_硝酸镍_五氯化钥_钥酸铵-三氯化铝-硫酸铝-硝酸镝-硝酸钆-乳酸-草酸-氯化铵-氯化钠电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率3500Hz、占空比为0.7、电流密度17.8A/dm2，温度60°C，转速550rpm，时间35min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝镀层即镍钥铝镀层。
[0035]采用Bruker AXS Microanalysis GmbH能谱仪测定上述所得的镍钥招礼镀层中镍、钥、铝含量，按质量百分比计算，分别为58.85%,34.23%,6.92%。
[0036]将上述镀有镍钥铝镀层的镀件在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，随后自然炉冷至室温，用BS224S型电子天秤分别测定镀件氧化前的质量与氧化后的质量，得该镀件氧化后质量增加为0.145mg/cm2。
[0037]进一步，通过实施例3、实施例4、实施例5和实施例6的镀件分别在1100°C的空气氛围中恒温氧化48h，从最终镀件每平方厘米增加的质量的数据结果表明，本发明所得的一种镍钥铝稀土镀层的抗氧化腐蚀性比镍钥镀层和镍钥铝镀层的抗氧化腐蚀性都更强。
[0038]进一步，本发明采用脉冲电源，在镀液中添加稀土元素，添加的稀土元素不仅为形成镍钥铝稀土镀层提供稀土的来源，而且稀土元素还作为电镀促进剂应用。从实施例5和实施例6中可以看出，当镀液中稀土盐浓度低，即仅为0.01?0.05g/L时，稀土元素仅作电镀促进剂应用，即当在镀液中添加稀土元素作为电镀促进剂时，采用脉冲电源，只能在水溶液中电镀得到了一种镍钥铝镀层；
进一步，从实施例1、实施例2和实施例3中可以看出只有镀液中稀土盐浓度达到
0.06^10g/L时，稀土元素才能不仅为形成镍钥铝稀土镀层提供稀土的来源，而且还作为电镀促进剂应用，这时在水溶液中电镀才能得到镍钥铝稀土镀层。
[0039]以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种镍钥铝稀土镀层，其特征在于所述的镍钥铝稀土镀层由镍、钥、铝、稀土四种元素组成，按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为72.95?21.57%,21.33?43.70%,3.50?.16.70%、2.22 ?18.02%。
2.如权利要求1所述的镍钥铝稀土镀层，其特征在于按质量百分比计算，镍:钥:招:稀土为 72.95%:21.33 %:3.50%:2.22%。
3.如权利要求1所述的镍钥铝稀土镀层，其特征在于按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为 21.57%:43.70 %:16.70%:18.03%。
4.如权利要求1所述的镍钥铝稀土镀层，其特征在于按质量百分比计算，镍:钥:铝:稀土为 30.82%:40.27%:13.90%:15.01%。
5.如权利要求1所述的一种镍钥铝稀土镀层的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤: (1)、将稀土氧化物溶于酸中，得到稀土盐； 所述的稀土氧化物为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钦、铒、铥、镱、镥、钇、钪稀土氧化物中的一种或两种以上的混合物； 所述的酸为硝酸或盐酸； (2)、在水中加入镍盐、钥化合物、铝盐、步骤(I)所得的稀土盐、络合剂、氯化物，用碳酸钠溶液调节溶液pH值为7.5?9.5，制成镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液； 其中镍盐为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍中的一种或两种以上组成的混合物； 钥化合物为五氯化钥、钥酸铵、磷钥酸铵、钥酸钠中的一种或两种以上组成的混合物； 铝盐为三氯化铝、硫酸铝或三氯化铝与硫酸铝组成的混合物； 络合剂为羟基乙酸、氨基乙酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、丁二酸、苹果酸中的一种或两种以上组成的混合物； 氯化物为氯化钠、氯化铵、氯化钾中的一种或两种以上的氯化物混合物； 所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素、络合剂、氯化物的浓度分别为5?400g/L、5?800g/L、5?350g/L、.0.06?10g/L、l?100g/L、5?300g/L ； (3)、将待镀的镀件作为阴极，阳极为镍，放入步骤(I)所得的镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中进行脉冲电镀，脉冲电镀过程中控制脉冲频率.2000?5000Hz、占空比为0.5?0.9、电流密度10?25A/dm2，温度40?60。。，转速100?.600rpm,时间10?60min，电镀完毕后，将镀件用水冲洗，风干，在镀件的表面即得到一层镍钥铝稀土镀层。
6.如权利要求1所述的镍钥铝稀土镀层的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的镍盐为氯化镍，钥化合物为五氯化钥，铝盐为三氯化铝，稀土盐为硝酸铈，络合剂为草酸，氯化物为氯化钠； 所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素、络合剂、氯化物的浓度分别为5g/L、5g/L、5g/L、0.06g/L、lg/L、5g/L ； 步骤(3)中所述的脉冲电镀过程中控制脉冲频率2000Hz、占空比为0.5、电流密度1A/dm2,温度 40°C,转速 10rpm,时间 60min。
7.如权利要求1所述的镍钥铝稀土镀层的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的镍盐为硝酸镍和硫酸镍按质量比为1:1组成的混合物，钥化合物为钥酸铵，铝盐为硫酸铝，稀土盐为氯化钇和氯化铒组成的混合物，络合剂为酒石酸，氯化物为氯化铵和氯化钾按质量比为1:1组成的混合物； 所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素、络合剂、氯化物的浓度分别为400g/L、800g/L、350g/L、10g/L、10g/L、300g/L ； 步骤(3)中所述的脉冲电镀过程中控制脉冲频率5000Hz、占空比为0.9、电流密度25A/dm2,温度 60°C,转速 600rpm,时间 40min。
8.如权利要求1所述的镍钥铝稀土镀层的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的镍盐为氯化镍和硝酸镍按质量比为3:1组成的混合物，钥化合物为五氯化钥和钥酸铵按质量比为1:1组成的混合物，铝盐为三氯化铝和硫酸铝为4:3组成的混合物，稀土盐为硝酸镝和硝酸钆组成的混合物，络合剂为草酸和乳酸按质量比为5:3组成的混合物，氯化物为氯化钠和氯化铵按质量比为2:1组成从混合物； 所述镍盐-钥化合物-铝盐-稀土盐-络合剂-氯化物电镀液中，镍盐、钥化合物、铝盐、稀土盐中稀土元素、络合剂、氯化物的浓度分别为200g/L、400g/L、175g/L、5g/L、50g/L、.150g/L ； 步骤(3)中所述的脉冲电镀过程中控制脉冲频率3500Hz、占空比为0.7、电流密度.17.8A/dm2，温度 60°C，转速 550rpm，时间 35min。
【文档编号】C25D3/56GK104294328SQ201410569544
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】刘小珍, 卢光健, 陈捷 申请人:上海应用技术学院