专利名称：一种利用氨基磺酸镍电铸液制备Ni药型罩的技术的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料电铸制备技术领域，用于制备性能稳定的镍药 型罩，并可控制电铸镍晶粒尺寸进而得到不同的加工性能。
背景技术：
由于电铸镍与其它电铸材料相比，不仅具有优良的化学性、机械加 工性能和力学性能而且可以用来电铸高度精密的零部件(刘仁志.镍电 铸.实用电铸技术.2006，9;242-243.)。但是目前电铸还存在着电铸层性 能不够稳定，常温下强度不理想等不足。由著名的Hall-Petch公式，可 知金属材料的性能与材料组织的晶粒大小有密切关系，并且已经得到了 广泛的证实，例如从晶粒尺寸对纯铁机械性能的影响(孙茂才.金属变 形.金属力学性能.2003(6);46-47.)可看出随着晶粒尺寸的增加，纯铁的 屈服强度、抗拉强度、延伸率都有显著的增加。电铸镍是制备破甲关键 部位-药型罩的重要材料，试验表明电铸镍药型罩的破甲性能与材料的晶 粒尺寸有密切的关系(杨峰、田文怀等.电铸镍药型罩经退火处理后组 织与性能的变化.兵器材料与科学.2005(11);6-29.)，控制电铸纯镍晶粒尺 寸在l-5)am可以显著提高电铸纯镍药型罩的破甲性能。材料的晶粒尺寸 对材料的一些特殊性能的影响也越来越被人们所重视，例如晶粒尺寸对 纳米晶钴摩擦摩损性能的影响(王立平、高燕等.晶粒尺寸对纳米晶钴摩 擦摩损性能的影响表面技术.2005，2;1-34.)等。
目前国内有关电铸方面的专利主要集中电铸方法和制备，对如何控 制电铸材料的晶粒尺寸目前还没有此方面的专利。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在氨基磺酸镍电铸液中制备电铸镍药型 罩的方法，解决电铸镍沉积层性能不够稳定，常温下强度不理想等问题。
本发明的工艺为
(1)配电铸液在用去离子水清洗干净的电铸槽中依次在电铸槽中
加入300-500g/L氨基磺酸镍、5-20g/L氯化镍、25-40g/L硼酸、0.01-2g/L 糖精，加入电铸槽容积l/3-2/3的去离子水，调节搅拌速率(20-80 r/min) 加热到45-55。C,保温5-20h;
在用去离子水清洗干净的玻璃容器中加入0.3-1.5g/L十二烷基硫酸 钠和0.3 —1.8g/L丁炔二醇然后加入2-3L的去离子水，搅拌加热到沸腾 20-40min，待十二烷基硫酸钠和丁炔二醇溶解后，将玻璃容器中配好的 液体倒入电铸槽中；注入去离子水至所需体积；搅拌、在45-55"C保温 10-30h。
(2) 阴极芯模、电解镍阳极前处理阴极芯模经1000#碳化硅水砂
纸磨光—丙酮超声清洗4去离子水超声清洗洗4硫酸与盐酸的混合液钝
化—去离子水洗—干燥；电解镍阳极用刷子在沸水中清洗—去离子水洗 一盐酸活化—去离子水洗。
(3) 电铸用3-8。/。的硫酸溶液调节pH-3.5-4.5，把阳极电解镍板放入 阳极篮中并接通电路，调节电流密度l-7A/dm2，保持电流密度恒定、不 断电电铸。
(4)阴极脱模用脱模机脱模—去离子水洗—干燥。 通过此方法和电铸流程可得符合要求的晶粒尺寸的电铸镍药型罩。
本发明的优点在于本发明可以制备性能稳定的镍药型罩，并可方便、
有效的控制电铸镍的晶粒大小进而控制电铸镍的性能。
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囹丄刀不j用斗、次叨f文^N制食H'、j屯狩干呆约坐皁tfj^r;^照、门。 图2为利用本发明技术制备的电铸镍药型罩的金相照片，通过晶粒度
的测定可知样品的晶粒尺寸约为4.3pm。
具体实施例方式
氨基磺酸镍电铸液配制在容积为50L的电铸槽中依次加入10000g 的氨基磺酸镍、250g的氯化镍、750g的硼酸、0.75g的糖精，加入15L去 离子水，搅拌(70r/min)加热到5(TC，保温10h。取一3000mL烧杯用去离 子水冲洗、干燥，加入22.5g十二垸基硫酸钠、2.5g丁炔二醇，加入1500mL 去离子水，搅拌加热到沸腾，待十二垸基硫酸钠和丁炔二醇溶解后，将 其缓慢倒入配好的氨基磺酸镍溶液中，再补加去离子水至溶液25L。充分 搅拌、保温(50°C) 12h。
阴极芯模、电解镍阳极前处理将阴极芯模经1000#碳化硅水砂纸
磨光，自来水清洗后，浸入丙酮溶液中超声清洗20min,取出去离子水清 洗，干燥，浸入硫酸与盐酸的混合液钝化5h，电解镍阳极用刷子在沸水 中清洗，然后浸入浓盐酸中15分钟使其表面活化。
电铸用5%的硫酸溶液调节pH:4.0，把阳极电解镍板放入阳极篮中并 接通电路，调节电流密度为5A/dm2，保持电流密度恒定、不断电电铸30h。
脱模取出阴极芯模用脱模机脱模，对所得电铸镍药型罩进行清洗、 干燥。
权利要求
1、一种利用氨基磺酸镍电铸法制备Ni药型罩的技术，其特征在于，工艺为(1)配电铸液在用去离子水清洗干净的电铸槽中依次在电铸槽中加入300-500g/L氨基磺酸镍、5-20g/L氯化镍、25-40g/L硼酸、0.01-2g/L糖精，加入电铸槽容积1/4-2/3的去离子水，调节搅拌速率20-80r/min，加热到45-55℃，保温5-20h；在用去离子水清洗干净的玻璃容器中加入0.3-1.5g/L十二烷基硫酸钠和0.3—1.8g/L丁炔二醇，加入2-3L的去离子水，搅拌加热到沸腾20-40min，待十二烷基硫酸钠和丁炔二醇溶解后，将玻璃容器中配好的液体倒入电铸槽中；注入去离子水至所需体积，搅拌、在45-55℃保温10-30h；(2)阴极芯模、电解镍阳极前处理阴极芯模经1000#碳化硅水砂纸磨光→丙酮超声清洗→去离子水超声清洗洗→硫酸与盐酸的混合液钝化→去离子水洗→干燥；电解镍阳极用刷子在沸水中清洗→去离子水洗→盐酸活化→去离子水洗；(3)电铸用3-8％的硫酸溶液调节pH＝3.5-5.0，把阳极电解镍板放入阳极篮中并接通电路，调节电流密度1-7A/dm2，保持电流密度恒定；(4)阴极脱模用脱模机脱模→去离子水洗→干燥。
全文摘要
一种利用氨基磺酸镍电铸法制备镍药型罩的技术，属于电铸制备技术领域。其关键技术是配电铸液在电铸槽中加入氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸、糖精，去离子水，然后调节搅拌速率、加热、保温，在玻璃容器中加入十二烷基硫酸钠和丁炔二醇及去离子水，搅拌加热到沸腾，待十二烷基硫酸钠和丁炔二醇溶解后，将玻璃容器中配好的液体倒入电铸槽中；注入去离子水至所需体积，搅拌、保温10-30h。后续工序为阴极芯模、电解镍阳极前处理，电铸，阴极脱模。本发明的优点在于本发明可以制备性能稳定的镍药型罩，并可方便、有效的控制电铸镍的晶粒大小进而控制电铸镍的性能。
文档编号C25D3/12GK101376997SQ20081022368
公开日2009年3月4日 申请日期2008年10月7日 优先权日2008年10月7日
发明者冯传超, 成生伟, 李春华, 峰 杨, 雷 王, 田文怀 申请人:北京科技大学