本发明涉及纳米银合金镀层的化学镀技术领域,特别是涉及一种ni-p-ag纳米镀层的化学镀镀液配方及其施镀工艺。
背景技术:
化学镀的方法从上个世纪下叶被提出后,几十年来得到不断的发展,其中ni-p镀层由于具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,已经被广泛地应用在化工、车辆以及纺织工业中。但是ni-p的性能特点较为单一,不能满足一些特殊场合的需求。本发明的目的是获得具有抗菌和抗生物垢镀层,应用领域是能源、化工、电力行业的流体机械、换热设备和装置。本发明选用了具有光谱抗菌效果的ag为抗生物垢成分,但是ag+的可溶性很差,很难在镀液中存在,本发明采用银氨络离子代替ag+,在ni-p化学镀的基础上,采用了新的镀液配方并改进了施镀工艺,获得了ni-p-ag纳米镀层。
技术实现要素:
本发明主要解决的技术问题是ni-p-ag纳米镀层的镀液配方和施镀工艺,特别是ag元素在镀液中的添加。本发明的镀液包含a镀液和b镀液,其组份及其含量分别如下:
a镀液:
六水合硫酸镍20~25g/l,
一水合次亚磷酸纳25~30g/l,
二水合柠檬酸三钠50~100g/l,
硫酸铵30~50g/l,
ph值9~11,
b镀液:
硝酸银1~2g/l,
一水合氨50~80ml/l,
ph值9~11。
以黄铜片为基体材料,具体镀液的配方及其组份含量如下:
a镀液:
六水合硫酸镍23g/l,
一水合次亚磷酸纳28g/l,
二水合柠檬酸三钠100g/l,
硫酸铵适量,
ph值10,
b镀液:
硝酸银1g/l,
络合剂适量,
ph值10。
在一个实施方案中,所述的ni-p-ag纳米镀层化学镀的a镀液和b镀液分别配置,在均匀混合后形成混合镀液,混合镀液置于85-90℃的水浴中加热1-2小时,完成待镀表面的化学镀。
在一个实施方案中,所述的ni-p-ag纳米镀层化学镀的a镀液,其特征是所述的ph缓冲剂为硫酸铵。
在一个实施方案中,所述的ni-p-ag纳米镀层化学镀的b镀液,其特征是所述的络合剂为一水合氨。
本发明的施镀工艺如下:
(1)打磨,对基体材料表面进行打磨,以获得光洁度较高的基体材料表面;
(2)碱性除油、酸洗除锈前处理;
(3)表面活化,基体在体积分数为20%的h2so4溶液中浸泡20秒,以去除基体表面的氧化膜、钝化膜等;
(4)将a镀液按照配方配置,搅拌均匀,用硫酸铵调节a镀液的ph值至9-11;
(5)b镀液配置时先在去离子水中加入硝酸银1~2g/l,之后逐步滴入一水合氨,b镀液出现白色絮状沉淀,继续滴入一水合氨,沉淀消失,通过氢氧化钠调节溶液ph值至9-11,即制得b镀液;
(6)a镀液和b镀液混合均匀、稀释;
(7)将经过打磨、除油、酸洗和活化前处理的镀件(基体材料)放入镀液中,将镀件和镀液放置在85-90℃的恒温水浴中,施镀1-2小时,取出镀件水洗后自然风干。
使用本发明镀液配方和施镀工艺制备的ni-p-ag化学镀层,能获得颗粒直径在200-300nm的纳米颗粒,镀层牢固,表面光滑、平整,ag质量分数约为3%-5%,能够起到杀菌、抗生物污垢的效果。
具体实施方式
下面结合实施例具体说明本发明的实施方式。
实施例1
以黄铜片为基体材料,具体镀液的配方及其组份含量如下:
a镀液:
六水合硫酸镍23g/l,
一水合次亚磷酸纳28g/l,
二水合柠檬酸三钠100g/l,
硫酸铵适量,
ph值10,
b镀液:
硝酸银1g/l,
络合剂适量,
ph值10。
下面以实例1为例,阐述本发明的具体实施方法:
(1)依次使用400#、800#、1600#金相砂纸对黄铜片表面进行打磨,以保证黄铜表面的光洁度。
(2)碱性除油是利用碱溶液的皂化作用去除基体表面的油脂,碱溶液由20g/lnaoh、20g/lna2co3、35g/lna3po4和4g/l的op-10配制而成。将碱溶液加热至85℃,再将黄铜片浸入15分钟,之后用去离子水冲洗干净。酸洗除锈的目的是去除黄铜表面的锈蚀,以提高黄铜与化学镀层的结合强度,方法是将黄铜浸入体积分数为10%的h2so4溶液中10秒。
(3)表面活化,基体在体积分数为20%的h2so4溶液中浸泡20秒,以去除基体表面的氧化膜、钝化膜等。
(4)将3g六水合硫酸镍、28g一水合次亚磷酸纳、100g二水合柠檬酸三钠和去离子水配置成a镀液,搅拌均匀,并用硫酸铵调节溶液ph至10。
(5)在配置b镀液时先将硝酸银1g溶解在去离子水中,之后逐步滴入一水合氨,b镀液出现白色絮状沉淀,继续滴入一水合氨,沉淀消失,通过氢氧化钠调节溶液ph值至10,稀释配置成b镀液。
(6)a镀液和b镀液混合均匀,稀释成1l的混合镀液。
(7)将经过打磨、除油、酸洗和活化前处理的黄铜片竖直悬挂于混合镀液中,将镀液放置在85℃的恒温水浴中,施镀2小时,取出镀件水洗后自然风干。
使用本发明镀液配方和施镀工艺制备的ni-p-ag化学镀层,能获得颗粒直径在200-300nm的纳米颗粒,镀层牢固,表面光滑、平整,ag质量分数约为3%-5%,能够起到杀菌、抗生物污垢的效果。