化学镀液及采用其对SiC颗粒表面包覆Ni‑P的方法技术

本发明专利技术涉及一种化学镀液，其用于对SiC颗粒表面包覆Ni‑P，本发明专利技术还涉及采用该化学镀液对SiC颗粒表面包覆Ni‑P的方法，其包括如下步骤：1)SiC表面清洁处理；2)SiC颗粒粗化；3)SiC颗粒活化敏化；4)配制化学镀液并施镀；5)化学镀后处理。当化学镀液中[Ni

Chemical plating liquid and method on the surface of SiC particles coated with Ni P using the

The invention relates to a chemical plating solution, which is used for SiC particles coated with Ni P, the invention also relates to the use of the chemical plating on the surface of SiC particles coated with Ni P method, which comprises the following steps: 1) SiC surface cleaning; 2) coarse SiC particles; 3) activation of SiC particles sensitive; 4) preparation of electroless plating solution and plating electroless plating; 5) postprocessing. When [Ni is used in electroless plating bath

【技术实现步骤摘要】
化学镀液及采用其对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法
本专利技术属于微米粒子表面处理
，具体涉及一种化学镀液，其用于对SiC颗粒表面包覆Ni-P，本专利技术还涉及采用该化学镀液对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法及由此获得的SiC颗粒。
技术介绍
传统高温合金要求有大的晶粒尺寸甚至单晶，这是因为合金材料的晶粒越小，晶界面积越大，原子扩散越容易，所以在高温和应力的作用下通过晶粒的倾转和变形发生塑性变形，从而使合金材料蠕变速度加快，缩短了其高温持久性。而分布在晶界的高熔点的陶瓷颗粒有明显的晶界钉扎作用，使金属原子沿晶界扩散速度大大降低，同时晶界对位错的移动起到有效的阻碍作用，提高了合金材料的高温屈服应力，故相比于传统粗晶高温合金材料具有更好的高温强度，稳定性和持久性能。因此，提出了将大尺寸晶粒与陶瓷颗粒的优点结合到高温合金中。然而，陶瓷颗粒和金属材料之间的润湿性不好，为解决这一问题，通常采取对陶瓷颗粒表面沉积镍层的方法。目前，在陶瓷颗粒表面沉积金属有电镀和化学镀两种主要方法，其中电镀需要外加直流电源设备，成本较高，化学镀镍则不需要外加直流电源设备，是一种优良的表面处理技术，在很多工业部门都得到了一定范围的应用。具体地，化学镀法是指利用金属盐溶液在还原剂的作用下使金属离子还原成金属，在具有催化表面的镀件上获得金属沉积层的方法。化学镀镍具有非常好的均镀能力，结合力高，工艺简单，成本低廉，能对非导电基体进行金属化处理，而且化学镀镍层具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等性能。金属包覆型陶瓷颗粒是指在陶瓷颗粒表面包覆一层异相金属构成的复合陶瓷颗粒，兼有包覆层金属和芯核陶瓷的优良性能，可将金属材料的强韧性、易加工性等特点和陶瓷材料的耐高温、耐磨损和耐腐蚀等性能结合起来。在化学镀Ni-P合金的沉积机理方面有四种假说，即原子氢理论、氢化物传输理论、电化学理论及轻基一镍离子配位理论。其中认可度比较高的是原子氢理论，根据该理论，在化学镀Ni-P合金过程中，发生如下过程：第一步：溶液中的次磷酸根在溶液中脱氢生成亚磷酸根离子，同时放出初生态的原子氢，初生态原子氢吸附在催化表面从而使之活化，镀液中的阳离子镍被还原，并在催化表面上沉积出金属镍，其反应式如下：H2PO2-+H2O→HPO32-+2H++[H]-Ni2++2[H]-→Ni+H2↑(析氢反应)。第二步：部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷，同时进入镀层，其反应式如下：2H2PO2-+6[H]-+4H2O→2P+8OH-+5H2↑。但是，化学镀镍溶液与电镀溶液相比存在如下问题：条件要求精准度更高，各项化学成分的平衡、工艺参数的可操作范围比较狭窄；对于污染物的耐受能力比较差，甚至ppm级的重金属离子就可能造成镀层性能恶化或漏镀、停镀；考虑到化学镀液的寿命，比较电镀液而言，化学镀镍的混合溶液的稳定性很差，还需要对溶液进行维护和调整的工作，比较麻烦。之所以会有这种问题，主要是因为化学镀镍无外力启动和帮助克服任何表面缺陷，反应是靠表面条件启动的，即异相表面自催化反应，与此不同，电镀则由外界提供电力来驱动反应的进行。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的专利技术人希望提供一种新化学镀液，其使用过程中的无需复杂的维护工艺且使用寿命长，另外，本专利技术的专利技术人还旨在提供一种对SiC颗粒表面进行活化和敏化预处理的活化敏化液，以解决SiC颗粒低润湿性，难于与金属液复合的问题，并实现对SiC颗粒全面包覆镍-磷。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个具体实施方式，提供了一种化学镀液，其用于对SiC颗粒进行Ni-P的表面包覆，其包含以下成分：六水合硫酸镍、次亚磷酸钠、硫酸铵、柠檬酸三钠、以及乳酸和硫脲。根据本专利技术的一个实施例的化学镀液，其中，所述六水合硫酸镍浓度为0.05-0.25mol/L，所述次亚磷酸钠的浓度为0.08-1.25mol/L，所述硫酸铵浓度为0.5-0.9mol/L，所述柠檬酸三钠的含量为0.1-0.5mol/L，所述乳酸和硫脲为痕量。根据本专利技术的一个实施例的化学镀液，其中，调节所述化学镀液的pH为8-10，温度为30-50摄氏度。根据本专利技术的一个实施例的化学镀液，其中，所述六水合硫酸镍浓度为0.25mol/L，所述次亚磷酸钠的浓度为0.625mol/L，所述硫酸铵浓度为0.6mol/L，所述柠檬酸三钠的含量为0.1mol/L。根据本专利技术的一个实施例无活化敏化预处理，其中，所述的活化敏化过程不实施，作为对比实例，证明活化敏化液的良好效果。根据本专利技术的一个具体实施方式，提供了一种采用如上所述的任一化学镀液对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其包括如下步骤。步骤一：SiC颗粒清洁处理对SiC颗粒清洗依次进行无水乙醇、NaOH溶液和盐酸溶液超声清洗，然后用去离子水清洗SiC颗粒至中性，过滤烘干后得到经预处理的SiC颗粒。步骤二：SiC颗粒粗化处理将经所述步骤一处理所得的SiC颗粒放入到粗化液中，并施加磁力搅拌，得到粗化后的SiC颗粒。步骤三：SiC颗粒活化敏化处理将通过所述步骤二所得的粗化后的SiC颗粒置于活化敏化液中，并将反应体系置于30-40℃水浴槽中，施加超声波作用，之后静置、沉淀、去离子水洗涤并过滤烘干，得到活化敏化的SiC颗粒。步骤四：对SiC颗粒进行化学施镀将经所述步骤三活化敏化的SiC颗粒5g加入到250mL根据权利要求1～4的任一项所述的化学镀液中，将反应体系置于水浴槽中30-50℃恒温水浴，并施加磁力搅拌。5)后续处理将所述步骤四处理的反应液静置沉淀、过滤，置于80-90℃下烘干10h以上，得到表面被镍包覆的SiC颗粒。根据本专利技术的一个实施例的对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其中，在所述步骤一中，所述无水乙醇的超声清洗时间为5-10min；所述NaOH溶液为5质量％的NaOH溶液，超声清洗5-10min；所述盐酸为37质量％的纯盐酸溶液，超声清洗5-10min，将碱洗和酸洗处理之后的所述SiC颗粒沉淀并过滤后再用去离子水清洗至SiC颗粒呈中性，之后沉淀得SiC颗粒，将所述SiC颗粒置于80-90℃下烘干10h以上。根据本专利技术的一个实施例的对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其中，在所述步骤二中，所述粗化液为将37质量％的纯盐酸和去离子水以体积比1:1配制而成，所述磁力搅拌时间为20min，搅拌结束后，将反应液静置、沉淀并过滤得到SiC颗粒，用去离子水清洗过滤所得SiC颗粒3次，得到粗化的SiC颗粒。根据本专利技术的一个实施例的对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其中，在所述步骤二中，对应于所述粗化液300mL添加的SiC颗粒为10-40g。根据本专利技术的一个实施例的对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其中，在所述步骤三中，所述超声波的作用时间为20min，反应结束后，将反应液静置、沉淀、并过滤，用去离子水对过滤所得的SiC颗粒清洗3次，将清洗之后的SiC颗粒置于80-90℃下烘干10h以上，得到活化的SiC颗粒。根据本专利技术的一个实施例的对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其中，所述活化敏化液由以下组成：二氯化钯0.5g/L，二水合氯化亚锡30g/L，氯化钠160g/L，37质量％HCl60mL/L。通过以上技术方案，本专利技术主要取得了如下技术效果：(1)与电镀相比，不需要外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学镀液，其用于对SiC颗粒进行Ni‑P的表面包覆，其特征在于，包含以下成分：六水合硫酸镍、次亚磷酸钠、硫酸铵、柠檬酸三钠、以及乳酸和硫脲。

【技术特征摘要】
1.一种化学镀液，其用于对SiC颗粒进行Ni-P的表面包覆，其特征在于，包含以下成分：六水合硫酸镍、次亚磷酸钠、硫酸铵、柠檬酸三钠、以及乳酸和硫脲。2.根据权利要求1所述的化学镀液，其特征在于，所述六水合硫酸镍浓度为0.05-0.25mol/L，所述次亚磷酸钠的浓度为0.08-1.25mol/L，所述硫酸铵浓度为0.5-0.9mol/L，所述柠檬酸三钠的含量为0.1-0.5mol/L，所述乳酸和硫脲为痕量。3.根据权利要求1或2所述的化学镀液，其特征在于，调节所述化学镀液的pH为8-10，温度为30-50℃。4.根据权利要求1或2所述的化学镀液，其特征在于，所述六水合硫酸镍浓度为0.25mol/L，所述次亚磷酸钠的浓度为0.625mol/L，所述硫酸铵浓度为0.6mol/L，所述柠檬酸三钠的含量为0.1mol/L。5.一种采用如权利要求1～4的任一项所述的化学镀液对SiC颗粒表面包覆Ni-P的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：SiC颗粒清洁处理对SiC颗粒清洗依次进行无水乙醇、NaOH溶液和盐酸溶液超声清洗，然后用去离子水清洗SiC颗粒至中性，过滤烘干后得到经预处理的SiC颗粒；步骤二：SiC颗粒粗化处理将经所述步骤一处理所得的SiC颗粒放入到粗化液中，并施加磁力搅拌，得到粗化后的SiC颗粒；步骤三：SiC颗粒活化敏化处理将通过所述步骤二所得的粗化后的SiC颗粒置于活化敏化液中，并将反应体系置于30-40℃水浴槽中，施加超声波作用，之后静置、沉淀、去离子水洗涤并过滤烘干，得到活化敏化的SiC颗粒；步骤四：对SiC颗粒进行化学施镀将经所述步骤三活化敏化的SiC颗粒5g加入到250mL根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴挺，朱琳，赵勇，孙飞，
申请(专利权)人：苏州金仓合金新材料有限公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32