一種金剛砂耐磨鞋釘及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鞋釘【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種金剛砂耐磨鞋釘，包括鞋釘主體和附著于所述鞋釘主體表面的鍍鎳層，所述鞋釘主體的表面還設(shè)置有金剛砂層，并且所述鍍鎳層設(shè)置于所述鞋釘主體和所述金剛砂層之間。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)在鍍鎳層的外表面設(shè)置金剛砂層，由于金剛砂層具有韌性好、硬度高和耐磨性好等特點(diǎn)，因此可以大大提高鞋釘?shù)哪湍バ阅?，延長(zhǎng)使用該鞋釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)鞋的使用壽命。而且當(dāng)金剛砂層與地面接觸時(shí)，可以加大摩擦系數(shù)，使鞋釘在與地面接觸時(shí)起到抗滑移作用，防止使用者跌倒，提高使用該鞋釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)鞋的使用安全性。
【專利說(shuō)明】一種金剛砂耐磨鞋釘及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鞋釘【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種金剛砂耐磨鞋釘及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鞋子是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，而?duì)于愛(ài)好運(yùn)動(dòng)的人來(lái)說(shuō)，一雙舒適耐磨的運(yùn) 動(dòng)鞋也是必需的。運(yùn)動(dòng)鞋的使用環(huán)境和受力特性要求其鞋釘具有較高的耐磨性能，然而目 前制鞋企業(yè)及市場(chǎng)上生產(chǎn)、銷售的鞋釘表面一般只進(jìn)行了簡(jiǎn)單的電鍍處理，而且普遍只采 用普通電鍍工藝，在鞋釘?shù)谋砻嫘纬呻婂儗樱ㄈ珏冩噷樱?，而普通電鍍層只有耐腐蝕能力， 沒(méi)有任何耐磨性能，因此在使用過(guò)程中，鞋釘?shù)哪湍バ阅懿粔蚶硐?，?dǎo)致運(yùn)動(dòng)鞋的使用壽命 較短。
[0003] 有鑒于此，確有必要提供一種具有較高的耐磨性能的金剛砂耐磨鞋釘及其制備方 法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有較高的耐磨性能的金 剛砂耐磨鞋釘。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種金剛砂耐磨鞋釘，包括鞋釘主體和附著于所述鞋釘主體表面的鍍鎳層，所述 鞋釘主體的表面還設(shè)置有金剛砂層，并且所述鍍鎳層設(shè)置于所述鞋釘主體和所述金剛砂層 之間。
[0007] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)囊环N改進(jìn)，所述鍍鎳層的厚度為40 μ m?60 μ m，所 述金剛砂層的厚度為40 μ m?100 μ m。鍍鎳層的作用之一是防止鞋釘生銹，其還有一個(gè)作 用是提高金剛砂層在鞋釘主體表面的附著強(qiáng)度，鍍鎳層的厚度不能太大，否則會(huì)造成能源 和材料的浪費(fèi)，也不能太小，否則不能起到很好的防銹作用。金剛砂層不能太大，否則會(huì)造 成能源和材料的浪費(fèi)，也不能太小，否則不能起到很好的提高耐磨性能的作用。
[0008] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)囊环N改進(jìn)，所述鍍鎳層的厚度為45μπι?55μπι，所 述金剛砂層的厚度為50 μ m?80 μ m。
[0009] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)囊环N改進(jìn)，所述金剛砂層中含有鎳。由于金剛砂 (即SiC)本身的性質(zhì)穩(wěn)定，不能溶解在水等溶劑中，因此電鍍時(shí)，需要將金剛砂微?；烊脲?液，電鍍時(shí)將金剛砂微粒均勻攪起，微粒就和鍍層共同沉積在工件表面，其中的金剛砂微粒 為微粉級(jí)微粒。
[0010] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)在鍍鎳層的外表面設(shè)置金剛砂層，由于金剛砂層具 有韌性好、硬度高和耐磨性好等特點(diǎn)，因此可以大大提高鞋釘?shù)哪湍バ阅?，延長(zhǎng)使用該鞋釘 的運(yùn)動(dòng)鞋的使用壽命。而且當(dāng)金剛砂層與地面接觸時(shí)，可以加大摩擦系數(shù)，使鞋釘在與地面 接觸時(shí)起到抗滑移作用，防止使用者跌倒，提高使用該鞋釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)鞋的使用安全性。
[0011] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒?，包括以下步驟：
[0012] 第一步，對(duì)鞋釘主體進(jìn)行超聲波除油，然后水洗，并用酸溶液對(duì)其進(jìn)行活化；超聲 波除油可以除去鞋釘主體表面的油污和雜質(zhì)等，以免這些油污或者雜質(zhì)影響鍍鎳層與鞋釘 主體之間的粘接力，用酸溶液進(jìn)行活化可以在鞋釘主體的表面形成一些凹凸不平的刻痕， 從而增加鞋釘主體與鍍鎳層之間的結(jié)合力，防止鍍鎳層的脫落。
[0013] 第二步，將經(jīng)過(guò)第一步處理的鞋釘主體置于含鎳的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在鞋 釘主體的表面形成鍍鎳層；
[0014] 第三步，將含有鍍鎳層的鞋釘主體置于含有金剛砂的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在 鍍鎳層的表面形成金剛砂層；
[0015] 第四步，水洗、鈍化、再水洗，烘干后即可。
[0016] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒ǖ囊环N改進(jìn)，第一步所述超聲波除油采用 的超聲溶液為除油粉的水溶液，超聲的溫度為60-80°C，超聲持續(xù)的時(shí)間為10-15min。除油 粉是采用多種表面活性劑、去污劑、滲透劑、助洗劑等精制而成的低泡除油脫脂劑，具有良 好的潤(rùn)濕，增溶和乳化等能力，有較強(qiáng)的去油能力。清洗后的工件表面無(wú)可見(jiàn)油膜或油斑。 本發(fā)明中使用的除油粉采用市售的除油粉即可。除油粉配合超聲可以很好的除去鞋釘主體 表面的油污和雜質(zhì)等。
[0017] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒ǖ囊环N改進(jìn)，第一步所述酸溶液為質(zhì)量濃 度為10-20%的鹽酸溶液、硫酸溶液或者硝酸溶液，活化持續(xù)的時(shí)間為5-10S。這幾種酸溶 液具有較好的刻蝕作用，可增加鞋釘主體表面的粗糙度，進(jìn)而增加鞋釘主體與鍍鎳層之間 的結(jié)合力。
[0018] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒ǖ囊环N改進(jìn)，第二步中含鎳的電鍍液包括 以下組分：硫酸鎳230-280克/升，氯化鎳40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫酸鈷8-12 克/升，該電鍍液所使用的溶劑為水。
[0019] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒ǖ囊环N改進(jìn)，第三步中含金剛砂的電鍍液 包括以下組分：硫酸鎳230-280克/升，氯化鎳40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫酸鈷 8-12克/升，金剛砂微粒500-700克/升，該電鍍液所使用的溶劑為水，金剛砂微粒的平均 粒徑為10-50 μ m。金剛砂微粒的平均粒徑不能太大，否則其太容易沉降，不利于電鍍操作。 該鍍液可在鞋釘主體的表面形成鎳-磷-金剛砂復(fù)合鍍層，該復(fù)合鍍層具有很好的耐磨擦 性能。其中，金剛砂微粒可以在使用前用質(zhì)量濃度為10-20%的硝酸溶液進(jìn)行煮制，以除去 其表面的吸附層，提高其與鍍鎳層的結(jié)合力。
[0020] 作為本發(fā)明金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒ǖ囊环N改進(jìn)，第四步所述鈍化使用的是 50-200g/L的鉻酸，鈍化持續(xù)的時(shí)間為30-60s，鈍化溫度為20-30°C。鈍化的作用在于使金 剛砂層中的鎳等轉(zhuǎn)化為不易被氧化的狀態(tài)，以延長(zhǎng)鞋釘?shù)氖褂脡勖?br> [0021] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，且能夠在鞋釘主體的表面形成牢固、致 密且耐磨的金剛砂層，從而可以提高使用該鞋釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)鞋的使用壽命和使用安全性。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但是，本發(fā) 明的【具體實(shí)施方式】并不限于此。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 本實(shí)施例提供的一種金剛砂耐磨鞋釘，包括鞋釘主體和附著于鞋釘主體表面的鍍 鎳層，鞋釘主體的表面還設(shè)置有金剛砂層，并且鍍鎳層設(shè)置于鞋釘主體和金剛砂層之間。鍍 鎳層的厚度為50 μ m，金剛砂層的厚度為70 μ m，金剛砂層中含有鎳。
[0025] 其制備方法包括以下步驟：
[0026] 第一步，對(duì)鞋釘主體進(jìn)行超聲波除油，然后水洗，并用酸溶液對(duì)其進(jìn)行活化；其中， 超聲波除油采用的超聲溶液為除油粉的水溶液，超聲的溫度為70°C，超聲持續(xù)的時(shí)間為 12min，以除去鞋釘主體表面的油污和雜質(zhì)等，然后水洗兩遍，以洗除除油粉，酸溶液為質(zhì)量 濃度為15%的鹽酸溶液，以對(duì)鞋釘主體的表面進(jìn)行刻蝕活化處理。
[0027] 第二步，將經(jīng)過(guò)第一步處理的鞋釘主體置于含鎳的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在鞋 釘主體的表面形成致密的、結(jié)合牢固的鍍鎳層；其中，含鎳的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳 250克/升，氯化鎳50克/升，硼酸45克/升，硫酸鈷10克/升，該電鍍液所使用的溶劑為 水。
[0028] 第三步，將含有鍍鎳層的鞋釘主體置于含有金剛砂的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在 鍍鎳層的表面形成金剛砂層；含金剛砂的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳250克/升，氯化鎳 50克/升，硼酸45克/升，硫酸鈷10克/升，金剛砂微粒600克/升，該電鍍液所使用的溶 劑為水，金剛砂微粒的平均粒徑為20 μ m。電鍍時(shí)將金剛砂微粒均勻攪起，金剛砂微粒就和 含鎳鍍層共同沉積在鍍鎳層的表面，從而形成鎳-磷-金剛砂復(fù)合鍍層，該復(fù)合鍍層具有很 好的耐磨擦性能。其中，金剛砂微粒在使用前用質(zhì)量濃度為15 %的硝酸溶液進(jìn)行煮制，以除 去其表面的吸附層，提高其與鍍鎳層的結(jié)合力。鍍金剛砂層（第三步）的操作重復(fù)兩次。
[0029] 第四步，水洗三遍、鈍化、再水洗三遍，烘干后即可。其中，鈍化使用的是100g/L的 鉻酸，鈍化持續(xù)的時(shí)間為40s，鈍化溫度為25°C。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 本實(shí)施例提供的一種金剛砂耐磨鞋釘，包括鞋釘主體和附著于鞋釘主體表面的鍍 鎳層，鞋釘主體的表面還設(shè)置有金剛砂層，并且鍍鎳層設(shè)置于鞋釘主體和金剛砂層之間。鍍 鎳層的厚度為42 μ m，金剛砂層的厚度為90 μ m，金剛砂層中含有鎳。
[0032] 其制備方法包括以下步驟：
[0033] 第一步，對(duì)鞋釘主體進(jìn)行超聲波除油，然后水洗，并用酸溶液對(duì)其進(jìn)行活化；其中， 超聲波除油采用的超聲溶液為除油粉的水溶液，超聲的溫度為60°C，超聲持續(xù)的時(shí)間為 lOmin，以除去鞋釘主體表面的油污和雜質(zhì)等，然后水洗兩遍，以洗除除油粉，酸溶液為質(zhì)量 濃度為10%的硫酸溶液，以對(duì)鞋釘主體的表面進(jìn)行刻蝕活化處理。
[0034] 第二步，將經(jīng)過(guò)第一步處理的鞋釘主體置于含鎳的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在鞋 釘主體的表面形成致密的、結(jié)合牢固的鍍鎳層；其中，含鎳的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳 270克/升，氯化鎳40克/升，硼酸50克/升，硫酸鈷8克/升，該電鍍液所使用的溶劑為 水。
[0035] 第三步，將含有鍍鎳層的鞋釘主體置于含有金剛砂的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在 鍍鎳層的表面形成金剛砂層；含金剛砂的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳270克/升，氯化鎳 40克/升，硼酸50克/升，硫酸鈷8克/升，金剛砂微粒550克/升，該電鍍液所使用的溶 劑為水，金剛砂微粒的平均粒徑為30 μ m。電鍍時(shí)將金剛砂微粒均勻攪起，金剛砂微粒就和 含鎳鍍層共同沉積在鍍鎳層的表面，從而形成鎳-磷-金剛砂復(fù)合鍍層，該復(fù)合鍍層具有很 好的耐磨擦性能。其中，金剛砂微粒在使用前用質(zhì)量濃度為12 %的硝酸溶液進(jìn)行煮制，以除 去其表面的吸附層，提高其與鍍鎳層的結(jié)合力。鍍金剛砂層的操作重復(fù)兩次。
[0036] 第四步，水洗三遍、鈍化、再水洗三遍，烘干后即可。其中，鈍化使用的是150g/L的 鉻酸，鈍化持續(xù)的時(shí)間為50s，鈍化溫度為20°C。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 本實(shí)施例提供的一種金剛砂耐磨鞋釘，包括鞋釘主體和附著于鞋釘主體表面的鍍 鎳層，鞋釘主體的表面還設(shè)置有金剛砂層，并且鍍鎳層設(shè)置于鞋釘主體和金剛砂層之間。鍍 鎳層的厚度為60 μ m，金剛砂層的厚度為45 μ m，金剛砂層中含有鎳。
[0039] 其制備方法包括以下步驟：
[0040] 第一步，對(duì)鞋釘主體進(jìn)行超聲波除油，然后水洗，并用酸溶液對(duì)其進(jìn)行活化；其中， 超聲波除油采用的超聲溶液為除油粉的水溶液，超聲的溫度為75°C，超聲持續(xù)的時(shí)間為 15min，以除去鞋釘主體表面的油污和雜質(zhì)等，然后水洗兩遍，以洗除除油粉，酸溶液為質(zhì)量 濃度為20%的硝酸溶液，以對(duì)鞋釘主體的表面進(jìn)行刻蝕活化處理。
[0041] 第二步，將經(jīng)過(guò)第一步處理的鞋釘主體置于含鎳的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在鞋 釘主體的表面形成致密的、結(jié)合牢固的鍍鎳層；其中，含鎳的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳 230克/升，氯化鎳60克/升，硼酸40克/升，硫酸鈷12克/升，該電鍍液所使用的溶劑為 水。
[0042] 第三步，將含有鍍鎳層的鞋釘主體置于含有金剛砂的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在 鍍鎳層的表面形成金剛砂層；含金剛砂的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳230克/升，氯化鎳 60克/升，硼酸40克/升，硫酸鈷12克/升，金剛砂微粒650克/升，該電鍍液所使用的溶 劑為水，金剛砂微粒的平均粒徑為4 μ m。電鍍時(shí)將金剛砂微粒均勻攪起，金剛砂微粒就和含 鎳鍍層共同沉積在鍍鎳層的表面，從而形成鎳-磷-金剛砂復(fù)合鍍層，該復(fù)合鍍層具有很好 的耐磨擦性能。其中，金剛砂微粒在使用前用質(zhì)量濃度為20%的硝酸溶液進(jìn)行煮制，以除去 其表面的吸附層，提高其與鍍鎳層的結(jié)合力。鍍金剛砂層的操作重復(fù)兩次。
[0043] 第四步，水洗三遍、鈍化、再水洗三遍，烘干后即可。其中，鈍化使用的是200g/L的 鉻酸，鈍化持續(xù)的時(shí)間為50s，鈍化溫度為30°C。
[0044] 對(duì)實(shí)施例1至3的金剛砂耐磨鞋釘與未進(jìn)行鍍金剛砂層處理的鞋釘（表面僅處理 有鍍鎳層，對(duì)比例）進(jìn)行如下測(cè)試：
[0045] 用耐磨測(cè)試設(shè)備對(duì)鞋釘?shù)谋砻驽儗舆M(jìn)行30min的摩擦處理，并分別記錄摩擦處理 前的鞋釘重量和摩擦處理后的鞋釘重量，計(jì)算其失重率，所得結(jié)果見(jiàn)表1 :
[0046] 表1 :實(shí)施例1之3和對(duì)比例提供的鞋釘?shù)哪湍y(cè)試結(jié)果。

【權(quán)利要求】
1. 一種金剛砂耐磨鞋釘，包括鞋釘主體和附著于所述鞋釘主體表面的鍍鎳層，其特征 在于：所述鞋釘主體的表面還設(shè)置有金剛砂層，并且所述鍍鎳層設(shè)置于所述鞋釘主體和所 述金剛砂層之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛砂耐磨鞋釘，其特征在于：所述鍍鎳層的厚度為 40 μ m?60 μ m，所述金剛砂層的厚度為40 μ m?100 μ m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛砂耐磨鞋釘，其特征在于：所述鍍鎳層的厚度為 45 μ m?55 μ m，所述金剛砂層的厚度為50 μ m?80 μ m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛砂耐磨鞋釘，其特征在于：所述金剛砂層中含有鎳。
5. -種權(quán)利要求1之4任一項(xiàng)所述的金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于，包括?下步驟： 第一步，對(duì)鞋釘主體進(jìn)行超聲波除油，然后水洗，并用酸溶液對(duì)其進(jìn)行活化； 第二步，將經(jīng)過(guò)第一步處理的鞋釘主體置于含鎳的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在鞋釘主 體的表面形成鍍鎳層； 第三步，將含有鍍鎳層的鞋釘主體置于含有金剛砂的電鍍液中進(jìn)行電鍍，從而在鍍鎳 層的表面形成金剛砂層； 第四步，水洗、鈍化、再水洗，烘干后即可。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于：第一步所述?聲波除油采用的超聲溶液為除油粉的水溶液，超聲的溫度為60-80°C，超聲持續(xù)的時(shí)間為 l〇-15min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢旱谝徊剿鏊崛?液為質(zhì)量濃度為10-20%的鹽酸溶液、硫酸溶液或者硝酸溶液，活化持續(xù)的時(shí)間為5-10s。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于：第二步中含鎳?電鍍液包括以下組分：硫酸鎳230-280克/升，氯化鎳40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫 酸鈷8-12克/升，該電鍍液所使用的溶劑為水。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于：第三步中含金?砂的電鍍液包括以下組分：硫酸鎳230-280克/升，氯化鎳40-60克/升，硼酸40-50克/ 升，硫酸鈷8-12克/升，金剛砂微粒500-700克/升，該電鍍液所使用的溶劑為水，金剛砂 微粒的平均粒徑為10-50 μ m。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛砂耐磨鞋釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于：第四步所述鈍化 使用的是50-200g/L的鉻酸，鈍化持續(xù)的時(shí)間為30-60s，鈍化溫度為20-30°C。
【文檔編號(hào)】C25D5/14GK104223589SQ201410462274
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】唐錦雄, 彭前洪 申請(qǐng)人:東莞誠(chéng)興五金制品有限公司