專利名稱：一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液及化學(xué)鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)鍍覆溶液組合物及化學(xué)鍍方法，特別涉及一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液及化學(xué)鍍方法。
背景技術(shù)：
由于化學(xué)鍍鎳制備的鍍層具有耐磨損、耐腐蝕、鍍層均勻及良好的磁學(xué)性能等優(yōu)良特點，長期以來受到工業(yè)界的極大關(guān)注，已在機(jī)械、電子、儀器儀表、輕工、交通運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，長效自潤滑鍍層一般采用鎳磷/聚四氟乙烯(Ni-P/PTFE)或鎳磷/二硫化鉬(Ni-P/MoS2)化學(xué)鍍液制備，產(chǎn)品使用時存在減摩耐磨性及耐蝕性較差、硬度較低、抗氧化能力較弱等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過采用減摩性能優(yōu)秀的聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化鉬(MoS2)粒子和引入高熔點、高硬度和耐磨性能好的W元素等材料，提供一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液及化學(xué)鍍方法。
本發(fā)明的內(nèi)容是一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，其特征是化學(xué)鍍液的組成和含量為硫酸鎳NiSO4·7H2O 20-35g/L鎢酸鈉Na2WO4·2H2O 30-65g/L次亞磷酸鈉NaH2PO4.2H2O 18-25g/L
硫酸銨(NH4)2SO420-38g/L檸檬酸鈉 Na3C6H5O7·2H2O 90-110g/L乳酸 C3H6O33-8ml/L60％聚四氟乙烯懸浮乳液 60％PTFE懸浮乳液 6-12mL/L二硫化鉬 MoS28-15g/L穩(wěn)定劑 10-20mg/L。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述的硫酸鎳由氯化鎳(NiCl2·6H2O)替代。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述的硫酸銨由氯化銨(NH4Cl)替代。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述的穩(wěn)定劑是硝酸鉛、醋酸鉛或硫脲。
上述化學(xué)鍍液的配制方法是1、稱取計量的硫酸鎳(NiSO4·7H2O)或氯化鎳(NiCl2·6H2O)、鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O)、次亞磷酸鈉(NaH2PO4.2H2O)、硫酸銨[(NH4)2SO4]或氯化銨(NH4Cl)、檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O)、乳酸(C3H6O3)、二硫化鉬(MoS2)、穩(wěn)定劑(硝酸鉛、醋酸鉛或硫脲)，分別用少量水溶解；2、稱取計量的聚四氟乙烯(PTFE)，用水配制成重量百分含量為60％的聚四氟乙烯懸浮乳液；3、稱取計量的二硫化鉬(MoS2)，用陽離子和非離子表面活性劑對其作親水和荷正電表面處理；聚四氟乙烯(PTFE)也可以用PTFE粉劑，但要用陽離子和非離子表面活性劑對其作親水和荷正電表面處理；方法同現(xiàn)有技術(shù)；3、將上述各組分混合成均勻的溶液；4、用堿(例如氨水等)調(diào)PH至8-9.5，加水(較好的是蒸餾水或去離子水)定容。
使用上述化學(xué)鍍液制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍方法，包括將鍍件表面清潔和活化處理(同現(xiàn)有技術(shù))，其特征是還包括再將鍍件置于上述的化學(xué)鍍液中，在PH值8-9.5、溫度85-92℃下浸鍍10～60min，獲得在250℃以內(nèi)環(huán)境下具有長效自潤滑特性的優(yōu)良復(fù)合鍍層。
所述浸鍍過程中將化學(xué)鍍液每攪拌1min間歇3min。
使用上述化學(xué)鍍液的化學(xué)鍍工藝流程是化學(xué)除油→水洗→活化→水洗→將零件浸入上述化學(xué)鍍液浸鍍→水洗→干燥→檢查。同現(xiàn)有技術(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點和有益效果(1)采用本發(fā)明，在機(jī)械零件表面形成的鎳鎢磷/聚四氟乙烯+二硫化鉬(Ni-W-P/PTFE+MoS2)復(fù)合鍍層，具有硬度高、耐蝕性好和抗氧化能力強(qiáng)等優(yōu)點，可以有效提高機(jī)械的表面減摩耐磨性能，特別適用于核工業(yè)裝備、食品機(jī)械、醫(yī)藥機(jī)械、壓鑄模具等不便用油潤滑的部位的機(jī)械設(shè)備；(2)采用本發(fā)明，在機(jī)械零件表面形成的鎳鎢磷/聚四氟乙烯+二硫化鉬(Ni-W-P/PTFE+MoS2)復(fù)合鍍層，在250℃以內(nèi)環(huán)境下具有長效自潤滑特性的優(yōu)良特性；(3)本發(fā)明組成和工藝簡單，制備工藝穩(wěn)定、條件容易控制，鍍層光亮致密、厚度均勻、結(jié)合力良好，實用性強(qiáng)。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明實施例1一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，1升(L)化學(xué)鍍液的組成和含量為
硫酸鎳(NiSO4·7H2O) 20g、鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O) 40g、次亞磷酸鈉(NaH2PO4.2H2O) 18g、硫酸銨((NH4)2SO4) 20g、檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O) 90g、乳酸(C3H6O3) 3ml、PTFE(60％懸浮乳液) 6ml、二硫化鉬(MoS2) 8g、醋酸鋁(Pb(AC)2) 10mg；上述化學(xué)鍍液的配制方法是1、稱取計量的硫酸鎳(NiSO4·7H2O)、鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O)、次亞磷酸鈉(NaH2PO4.2H2O)、硫酸銨[(NH4)2SO4]、檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O)、乳酸(C3H6O3)、二硫化鉬(MoS2)、穩(wěn)定劑(醋酸鉛)，分別用少量水溶解；2、稱取計量的聚四氟乙烯(PTFE)，用水配制成重量百分含量為60％的聚四氟乙烯懸浮乳液；3、稱取計量的二硫化鉬(MoS2)，用陽離子和非離子表面活性劑對其作親水和荷正電表面處理；聚四氟乙烯(PTFE)也可以用PTFE粉劑，但要用陽離子和非離子表面活性劑對其作親水和荷正電表面處理；方法同現(xiàn)有技術(shù)；3、將上述各組分混合成均勻的溶液；4、用堿(例如氨水等)調(diào)PH至8-9.5，加水(較好的是蒸餾水或去離子水)至1升。
使用上述化學(xué)鍍液制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍方法，包括將鍍件表面清潔和活化處理，其特征是還包括再將鍍件置于上述的化學(xué)鍍液中，在PH值8、溫度85℃下浸鍍10～60min，浸鍍過程中將化學(xué)鍍液每攪拌1min間歇3min；獲得在250℃以內(nèi)環(huán)境下具有長效自潤滑特性的優(yōu)良復(fù)合鍍層。
經(jīng)檢驗，外觀、結(jié)合力、硬度等各項指標(biāo)均合格。
實施例2一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，每1升(L)化學(xué)鍍液的組成和含量為硫酸鎳(NiSO4·7H2O)30g、鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O)55g、次亞磷酸鈉(NaH2PO4.2H2O)22g、氯化銨((NH4Cl)26g、檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O)100g、乳酸(C3H6O3)6ml、PTFE(60％懸浮乳液)8ml、MoS210g、硝酸鉛(Pb(NO3)2)16mg；加水(較好的是蒸餾水或去離子水)至1升。浸鍍PH值8、溫度85-92℃、施鍍時間10-60分鐘。其它同實施例1，略。
實施例3一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，每1升(L)化學(xué)鍍液的組成和含量為氯化鎳(NiCl2·6H2O)35g、鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O)65g、次亞磷酸鈉(NaH2PO4.2H2O)25g、硫酸銨((NH4)2SO4)38g、檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O)110g、乳酸(C3H6O3)8ml、PTFE(60％懸浮乳液)12ml、MoS215g、硫脲20mg；加水(較好的是蒸餾水或去離子水)至1升。浸鍍PH值9.5、溫度85-92℃、施鍍時間10-60分鐘。
其它同實施例1，略。
實施例4-11一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，每1升(L)化學(xué)鍍液的組成和含量為
注上表中60％PTFE為60％聚四氟乙烯(PTFE)懸浮乳液。
其它同實施例1、2或3，略。
本發(fā)明不限于上述實施例，本發(fā)明內(nèi)容所述均可實施并具有所述良好效果。
權(quán)利要求
1.一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，其特征是化學(xué)鍍液的組成和含量為硫酸鎳 NiSO4·7H2O20-35g/L鎢酸鈉 Na2WO4·2H2O 30-65g/L次亞磷酸鈉 NaH2PO4·2H2O 18-25g/L硫酸銨 (NH4)2SO420-38g/L檸檬酸鈉Na3C6H5O7·2H2O90-110g/L乳酸C3H6O33-8ml/L
60％聚四氟乙烯懸浮乳液60％PTFE懸浮乳液 6-12mL/L二硫化鉬MoS28-15g/L穩(wěn)定劑 10-20mg/L。
2.按權(quán)利要求1所述的制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，其特征是所述的硫酸鎳由氯化鎳替代。
3.按權(quán)利要求1所述的制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，其特征是所述的硫酸銨由氯化銨替代。
4.按權(quán)利要求1所述的制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，其特征是所述的穩(wěn)定劑是硝酸鉛、醋酸鉛或硫脲。
5.一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍方法，包括將鍍件表面清潔和活化處理，其特征是還包括再將鍍件置于權(quán)利要求1、2、3或4所述的化學(xué)鍍液中，在PH值8-9.5、溫度85-92℃下浸鍍10～60min。
6.按權(quán)利要求5所述的制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍方法，其特征是所述浸鍍過程中將化學(xué)鍍液每攪拌1min間歇3min。
全文摘要
一種制備長效自潤滑復(fù)合鍍層的化學(xué)鍍液，其特征是化學(xué)鍍液的組成和含量為硫酸鎳20－35g/L、鎢酸鈉30－65g/L、次亞磷酸鈉18－25g/L、硫酸銨20－38g/L、檸檬酸鈉90－110g/L、乳酸3－8ml/L、60％聚四氟乙烯懸浮乳液6－12ml/L、二硫化鉬8－15g/L、穩(wěn)定劑10－20mg/L。其化學(xué)鍍方法包括將鍍件表面清潔和活化處理，再將鍍件置于化學(xué)鍍液中，在pH值8－9.5、溫度85－92℃下浸鍍10～60min。采用本發(fā)明，在鍍件表面形成的鎳鎢磷/聚四氟乙烯+二硫化鉬復(fù)合鍍層具有硬度高、耐蝕性好和抗氧化能力強(qiáng)等優(yōu)點，可有效提高機(jī)械的表面減摩耐磨性能，適用于核工業(yè)裝備、食品機(jī)械、醫(yī)藥機(jī)械、壓鑄模具等不便用油潤滑的部位的機(jī)械設(shè)備。
文檔編號C23C18/31GK1827850SQ200610020599
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者劉繼光, 陳奎儒, 申蓉蓉, 宋紅文 申請人:西南科技大學(xué)