一種SiC粒子表面化學鍍Ni-P合金的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及納米粒子表面處理技術領域，尤其是涉及一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法。
【背景技術】
[0002]目前，SiC粒子被廣泛地用作顆粒增強體來制備金屬基復合材料，同時也是制備工程材料、功能材料的基本原料。國內外許多學者都在積極致力于SiC粒子的應用研宄。實際應用中發現:如果直接將裸SiC粒子加入金屬基體中制備增強復合材料，會因為SiC粒子的共價鍵與金屬基體的金屬鍵之間的本質差別而導致界面潤濕性能差，并且SiC粒子與金屬基體接觸時，界面處在800°c以上會發生顯著的固相反應，導致SiC粒子降解，在界面處生成一些具有復雜結構的產物，改變金屬基體的微結構，從而對界面的結合狀況以及材料的力學性能造成不利影響，從而大大降低其綜合性能。
[0003]如果在SiC粒子表面復合Ni或其它金屬形成陶瓷-金屬復合粉體，則可改善陶瓷與基體間的界面潤濕性以及化學相容性。將復合粉體加入到金屬基體表層中制備出表面復合材料，金屬元素和鍍層能夠抑制或延緩粒子與基體的反應，同時在粒子周圍形成一些支撐粒子的組織，從而獲得耐磨性能優良的金屬基復合材料。因此，為了更好地發揮SiC粒子的性能，一般需要對其表面進行修飾以改善其性能，這也是國內外材料科學、界面與表面科學等領域的一大熱點研宄課題。
[0004]目前現有技術中主要通過化學鍍來實現SiC粒子與Ni或其它金屬的復合。化學鍍法是利用金屬鹽溶液在還原劑的作用下使金屬離子還原成金屬，在鍍件的表面上得到金屬的沉積層，該方法具有工藝簡單、成本低廉、鍍層均勻、與基體結合好等優點，在粒子的表面處理技術中具有很重要的地位。例如，公開號為CN103451634A的發明專利申請公開了“一種微米碳化硅粉體表面的化學鍍鎳方法”，該方法在開始加入的還原劑的量是僅能夠發生反應的最小還原劑量，然后通過滴管進行小流量的、不間斷的加入還原劑，使鍍液中還原劑的還原性保持恒定，從而達到控制反應速度的目的，有效克服了鍍鎳微米碳化硅粉不穩定和鍍鎳微米碳化硅粉表面裸露的問題。公開號為CN102277564A的發明專利申請公開了“一種鋁碳化硅復合材料表面化學鍍鎳磷合金工藝”，該工藝包括:工件表面預處理、除油、粗化、活化、施鍍、熱處理，其化學鍍液由鎳鹽、還原劑、絡合劑、穩定劑、光亮劑和去離子水組成，所得鍍層光亮、平整、均勻、致密。上述技術方案所公開的化學鍍修飾SiC粒子工藝都要對SiC粒子實施氧化、親水、敏化及活化等一系列前處理，過程繁雜，所用藥品極其昂貴，限制了這一方法在實際生產中的應用。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明公開了一種經化學鍍活化處理后表面鍍有N1-P合金的SiC粒子及其活化處理方法。
[0006]本申請所采用的技術方案是:
[0007]一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，包括:
[0008](I)配置鍍液:按比例配制化學鍍N1-P合金所需鍍液；
[0009](2)加熱鍍液:將裝有已配制好鍍液的鍍槽放在恒溫水浴中加熱，施鍍溫度為80°C?90°C ；
[0010](3)加入SiC粒子并攪拌:把已稱量好的SiC粒子直接加入上述鍍液中，實施誘發活化處理，誘發活化過程中無須攪拌；
[0011](4)施鍍至鍍液翻騰:施鍍時間為3?5小時，并調節pH值為4.6?5.0，直至鍍液中出現翻騰現象，待到翻騰現象消失后即停止施鍍；
[0012](5)經沉淀、過濾、干燥，得到鍍有N1-P合金的SiC粒子。
[0013]進一步的，步驟(I)中所述鍍液的配方為:硫酸鎳20_40g/L，次亞磷酸鈉10-30g/L，檸檬酸10-30g/L，醋酸鈉5_25g/L，碘酸鉀0.01-0.05mg/L,十二烷基苯磺酸鈉0.01-0.05mg/Lo
[0014]進一步的，步驟(I)中所述鍍液的配方為:硫酸鎳28g/L，次亞磷酸鈉20g/L，檸檬酸20g/L，醋酸鈉15g/L，碘酸鉀0.02mg/L，十二烷基苯磺酸鈉0.02mg/L。
[0015]進一步的，步驟(3)中采用已鍍有N1-P合金的玻璃棒或采用已鍍有N1-P合金的鐵片實施誘發活化。
[0016]進一步的，步驟(4)中采用1: 5的氨水調節鍍液pH值。
[0017]本發明的有益效果:
[0018]活化后的SiC粒子表面復合N1-P合金效果好，避免了在化學鍍過程中加入SiC粒子前進行的復雜處理，只需用已經鍍有N1-P合金的玻璃棒或鐵片活化鍍液，工藝簡單。
【附圖說明】
[0019]圖1是經活化處理表面鍍有N1-P合金的SiC粒子的示意圖；
[0020]圖2是本發明所述的一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0021]結合圖1詳細說明采用本發明所述方法制備的該表面鍍有N1-P合金的SiC粒子，該SiC粒子由SiC顆粒基體及復合在基體表面的N1-P合金元素層組成。該粒子可用作顆粒增強體來制備金屬基復合材料，同時該粒子也是制備工程材料、功能材料的基本原料。
[0022]下面結合附圖詳細說明SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的【具體實施方式】。
[0023]實施例1
[0024]一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，包括:(I)配置鍍液:按比例配制化學鍍N1-P合金所需鍍液，所述鍍液的配方為:硫酸鎳20g/L，次亞磷酸鈉10g/L，檸檬酸1g/L，醋酸鈉5g/L，碘酸鉀0.01mg/L，十二烷基苯磺酸鈉0.01mg/L ；⑵加熱鍍液:將裝有已配制好鍍液的鍍槽放在恒溫水浴中加熱，施鍍溫度為80°C ；(3)加入SiC粒子并攪拌:把已稱量好的SiC粒子直接加入上述鍍液中，采用已鍍有N1-P合金的玻璃棒進行誘發活化；(4)施鍍至鍍液翻騰:施鍍時間為3小時，并采用1: 5的氨水調節鍍液pH值，調節pH值為4.6，直至鍍液中出現翻騰現象，待到翻騰現象消失后即停止施鍍；(5)經沉淀、過濾、干燥，得到鍍有N1-P合金的SiC粒子。
[0025]實施例2
[0026]一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，包括:(I)配置鍍液:按比例配制化學鍍N1-P合金所需鍍液，所述鍍液的配方為:硫酸鎳28g/L，次亞磷酸鈉20g/L，檸檬酸20g/L，醋酸鈉15g/L，碘酸鉀0.02mg/L，十二烷基苯磺酸鈉0.02mg/L ； (2)加熱鍍液:將裝有已配制好鍍液的鍍槽放在恒溫水浴中加熱，施鍍溫度為85°C ;(3)加入SiC粒子并攪拌:把已稱量好的SiC粒子直接加入上述鍍液中，采用已鍍有N1-P合金的玻璃棒進行誘發活化；(4)施鍍至鍍液翻騰:施鍍時間為4小時，并采用1: 5的氨水調節鍍液pH值，調節pH值為4.8，直至鍍液中出現翻騰現象，待到翻騰現象消失后即停止施鍍；(5)經沉淀、過濾、干燥，得到鍍有N1-P合金的SiC粒子。
[0027]實施例3
[0028]一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，包括:(I)配置鍍液:按比例配制化學鍍N1-P合金所需鍍液，所述鍍液的配方為硫酸鎳40g/L，次亞磷酸鈉30g/L，檸檬酸30g/L，醋酸鈉25g/L，碘酸鉀0.05mg/L，十二烷基苯磺酸鈉0.05mg/L ； (2)加熱鍍液:將裝有已配制好鍍液的鍍槽放在恒溫水浴中加熱，施鍍溫度為90°C ；(3)加入SiC粒子并攪拌:把已稱量好的SiC粒子直接加入上述鍍液中，采用已鍍有N1-P合金的玻璃棒進行誘發活化；(4)施鍍至鍍液翻騰:施鍍時間為5小時，并采用1: 5的氨水調節鍍液pH值，調節pH值為5.0，直至鍍液中出現翻騰現象，待到翻騰現象消失后即停止施鍍；(5)經沉淀、過濾、干燥，得到鍍有N1-P合金的SiC粒子。
[0029]最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，包括: (1)配置鍍液:按比例配制化學鍍N1-P合金所需鍍液； (2)加熱鍍液:將裝有已配制好鍍液的鍍槽放在恒溫水浴中加熱，施鍍溫度為80°C?90 0C ； (3)加入SiC粒子并誘發活化:把已稱量好的SiC粒子直接加入上述鍍液中，同時實施誘發活化處理，誘發活化過程中無須攪拌； (4)施鍍至鍍液翻騰:施鍍時間為3?5小時，并調節pH值為4.6?5.0，直至鍍液中出現翻騰現象，待到翻騰現象消失后即停止施鍍； (5)經沉淀、過濾、干燥，得到鍍有N1-P合金的SiC粒子。
2.如權利要求1所述的一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，其特征在于:步驟(I)中所述鍍液的配方為:硫酸鎳20-40g/L，次亞磷酸鈉10-30g/L，檸檬酸10_30g/L，醋酸鈉 5-25g/L，碘酸鉀 0.01-0.05mg/L，十二烷基苯磺酸鈉 0.01-0.05mg/L。
3.如權利要求1所述的一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，其特征在于:步驟(I)中所述鍍液的配方為:硫酸鎳28g/L，次亞磷酸鈉20g/L，檸檬酸20g/L，醋酸鈉15g/L，碘酸鉀0.02mg/L，十二烷基苯磺酸鈉0.02mg/Lo
4.如權利要求1所述的一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，其特征在于:步驟(3)中采用已鍍有N1-P合金的玻璃棒或采用已鍍有N1-P合金的鐵片實施誘發活化。
5.如權利要求1所述的一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，其特征在于:步驟(4)中采用1: 5的氨水調節鍍液pH值。
6.如權利要求1所述的一種SiC粒子表面化學鍍N1-P合金的方法，其特征在于:該方法制備得到的表面化學鍍N1-P合金粒子的SiC粒子由SiC基體及復合在基體表面的N1-P合金元素層組成。
【專利摘要】本發明公開了一種SiC粒子表面化學鍍Ni-P合金的方法，該方法包括：在化學鍍Ni-P合金溶液中直接加入稱量好的SiC粒子，用已經鍍有該合金的玻璃棒誘發活化恒溫水浴中的化學鍍液，或加入已經鍍有該合金的鐵片并進行誘發活化，直至出現翻騰現象，施鍍結束，經沉淀、過濾、烘干等措施獲得鍍有Ni-P合金元素層的SiC粒子。該粒子可用作顆粒增強體來制備金屬基復合材料，同時該粒子也是制備工程材料、功能材料的基本原料。
【IPC分類】C23C18-36
【公開號】CN104694911
【申請號】CN201510118257
【發明人】侯俊英
【申請人】青島科技大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月18日