[其他]刷鍍鐵基組合鍍層的鍍液

無效

• 申請號: 85107407
• 申請日: 1985-10-10
• 公開（公告）號: CN85107407A
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）人: 陳施英;姚方采;游經瀛;聞振東
• 申請（專利權）人: 交通部水運規劃設計院;河海大學上海工業大學
• 主分類號: C25D3/20
• 分類號: C25D3/20;C25D15/00;C25D5/06
• 代理公司: 交通部專利服務中心
• 代理人: 饒黃裳,王小沛

本發明屬于電鍍領域內的刷鍍液配方。

用電鍍的方法，使鍍鐵溶液中的固體微粒與鐵在陰極上共沉積。由于這些固體微粒的存在，可形成抗磨或減摩的鐵基組合鍍層。這種組合鍍層國內外都是采用槽鍍的方法獲得。而用刷鍍的方法得到鐵基組合鍍層還未見有專利文獻報道。目前都用刷鍍鎳、鉻、鎢鈷及其合金作為抗磨鍍層，用刷鍍銦作為減摩鍍層。鎳、鉻、鎢、鈷及其合金鍍層的顯微硬度可達600，但它們的成本高、污染大。而鐵基組合鍍層中的純鐵基的顯微硬度就可達700，其間的超硬微粒的顯微硬度可達2000。它的抗磨性能大大超過以上這些合金鍍層。另外，鐵基組合鍍層成本低、污染少。尤其是鐵基-二硫化鉬減摩組合鍍層的成本更低，其成本只是銦鍍層的1%。因此國內外的專家都致力于鐵基組合鍍層的研究。在鍍槽內電鍍鐵基組合鍍層的鍍液已經人所共知。但槽鍍的靈活性、機動性差。它不能鍍大而形狀特殊的工件。而刷鍍則有很大的靈活性、機動性。為了滿足各種形狀工件，尤其是大而形狀特殊的工件對抗磨和減摩的要求，有必要研制刷鍍鐵基組合鍍層的鍍液。現有槽鍍鐵基組合鍍層的鍍液極易氧化，不適應刷鍍工藝隨鍍隨用的要求;另外刷鍍時，由于工件與刷子之間的相對運動，使固體微粒很難與鐵共沉積，導致鐵基組合鍍層內的固體微粒大大低于槽鍍所獲得的鐵基組合鍍層。因此，本發明人為解決上述兩個技術難點，特研制出適于刷鍍工藝的鐵基組合鍍層的鍍液。該發明的技術關鍵是：在鐵基組合鍍層的鍍液中添加緩沖劑使鍍液抗氧化，添加固體微粒分散劑使固體微粒容易與鐵共沉積，添加還原劑使鍍液能長期存放。這樣就解決了鐵基組合鍍層的鍍液易氧化和刷鍍時，固體微粒與鐵共沉積難的問題。

刷鍍鐵基組合鍍層的鍍液是由鍍鐵液、固體微粒和醋酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉、海鷗洗滌劑或白貓洗潔精或水組成。所說的固體微粒可以是使鍍層抗磨的超硬微粒或是使鍍層減摩的固體潤滑劑。

這種刷鍍鐵基組合鍍層的鍍液有兩類。一類是使鍍層抗磨的鐵基組合鍍層鍍液，它的鍍鐵液為硫酸亞鐵或氯化亞鐵，使鍍層抗磨的超硬微粒是三氧化二鋁、碳化硅、碳化鎢、二氧化硅等。另加醋酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉、海鷗洗滌劑或白貓洗潔精，其余為水。另一類是使鍍層減摩的鐵基組合鍍液，它的鍍鐵液為硫酸亞鐵或氯化亞鐵，使鍍層減摩的固體潤滑劑是二硫化鉬、石墨、云母等，另加醋酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉、海鷗洗滌劑或白貓洗潔精，其余為水和乙醇。

這種刷鍍鐵基組合鍍層的鍍液中有兩個最佳配方。其一是鐵基-三氧化二鋁組合抗磨鍍層的鍍液。其最佳配方是，硫酸亞鐵為340克/升，醋酸鈉為20克/升，三氧化二鋁為100克/升，它的顆粒直徑為5～10微米，亞甲基二萘磺酸鈉為0.1克/升，海鷗洗滌劑或白貓洗潔精數滴，其余為水。該液的配制方法是，用磁化蒸餾水把硫酸亞鐵和醋酸鈉分別溶解，取出部份硫酸亞鐵溶液將三氧化二鋁浸潤活化，再加亞甲基二萘磺酸鈉進行適當攪拌，使三氧化二鋁分散，按上述配比制成所需量的鍍液，最后用1∶1的硫酸溶液控制鍍液的酸度在PH＝1.5-2的范圍內。該溶液一般得現配現用。刷鍍鍍件的鍍前處理與一般的刷鍍相同。刷鍍的溫度控制在30℃，初始電壓達10伏。以純鐵層為底，以后逐漸增加三氧化二鋁的含量。刷鍍時電流會隨著鍍復的時間增加而增加，最大的電流密度允許在100A/dm²，此時必須供以充分的鍍液。控制刷子與工件之間的相對速度為10-15米/分。可以用石墨或鐵做成陽極鍍筆，后者為可溶性陽極，允許較大的電流密度進行刷鍍，且鍍液不易氧化。操作時，工件表面與刷子之間的接觸壓力要小，甚至可以流鍍，這樣可以有較多的固體微粒沉積。當鍍層到達安全厚度0.1毫米以后，沉積速度下降，電鍍只能達到拋光作用，此時接觸壓力可大于120克/公厘²，以增加鍍層的表面光潔度。

其二是鐵基-二硫化鉬減摩組合鍍層鍍液，其最佳配方是，硫酸亞鐵為340克/升，醋酸鈉為20克/升，二硫化鉬為40克/升，亞甲基二萘磺酸鈉為0.1克/升，海鷗洗滌劑或白貓洗潔精數滴，其余為水和乙醇。該液的配制方法是，按上述配比，用蒸餾水將硫酸亞鐵和醋酸鈉分別溶解后，徐徐混合，二硫化鉬用乙醇和水溶解，加入亞甲基二萘磺酸鈉進行粉碎和攪拌，待全部溶解后，才能與鍍液混成鐵基-二硫化鉬組合鍍層鍍液。該鍍液的存放時間較長。室溫30℃，敞開放置兩天仍可使用。其刷鍍工藝與鐵基-三氧化二鋁組合鍍層鍍液的刷鍍工藝相同。但為了獲得鍍層最后的光潔度，鍍液內的二硫化鉬含量要適當增加，工件與刷子的接觸壓力要小，甚至達到流鍍程度。