一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法，属于纳米粉掺杂金属镀层工 艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 钕铁硼磁体具有优异的磁性能，但是由于钕铁硼磁体由多种相组成，各相的电位 差比较大，尤其是其中的富钕相电位低，容易发生晶间腐蚀，导致钕铁硼磁体本身的耐腐蚀 性很差；并且，钕铁硼永磁体采用粉末冶金工艺生产，其产品实际密度无法达到理论密度， 内部存在微小孔隙，在大气中稀土元素易受到氧化腐蚀，破坏合金组分。为了避免钕铁硼永 磁体受到电化学腐蚀及氧化腐蚀，提高钕铁硼永磁体的耐蚀性，通常需要对钕铁硼磁体表 面镀锌处理技术，再进行钝化处理，是目前增强钕铁硼磁体耐腐蚀能力的主要技术手段。
[0003] 此外，在钢材加工、耐腐蚀和耐氧化性能较弱的工程零部件加工等领域，也常常会 应用到镀锌工艺进行防腐蚀和耐氧化性能的提升。但是常规的镀锌层耐腐蚀能力和耐磨性 能较差，与基体的结合力也较弱，使镀锌处理的产品在复杂环境下难以适用，严重限制了镀 锌产品的应用范围；因此有必要对现有技术作出进一步地改进以克服上述不足。
【发明内容】
[0004] 本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方 法，能够提高镀锌层的耐腐蚀性和耐磨性能，从而扩展镀锌层的应用环境和领域。
[0005] 为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下： 一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法，电镀液包括以下组分： 氧化锌 8~15g/L 氢氧化钠 80~150g/L ZN-500 光亮剂 150ml/L ZN-500低区走位剂 1~3ml/L ZN-500 除杂剂 Iml/L ZN-500水质处理剂 Iml/L 纳米二氧化钛颗粒 I. 0~I. 5g/L 去尚子水 余量。
[0006] 作为上述技术方案的进一步优选，电镀液包括以下组分： 氧化锌 10g/L 氢氧化钠 120g/L ZN-500 光亮剂 150ml/L ZN-500低区走位剂 2 ml/L ZN-500 除杂剂 Iml/L ZN-500水质处理剂 Iml/L 纳米二氧化钛颗粒 I. 5g/L 去尚子水 余量。
[0007] 作为上述技术方案的进一步优选，所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为20~40纳米。
[0008] 作为上述技术方案的进一步优选，所述氧化锌为纯度98%以上的工业一级品；所 述氢氧化钠为纯度96%以上的固体碱。
[0009] 作为上述技术方案的进一步优选，上述一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法， 包括以下步骤： 步骤一、按照配比称量各组分； 步骤二、向镀槽中加入适量去离子水，然后加入称量的氢氧化钠，搅拌至氢氧化钠完全 溶解； 步骤三、将称量的氧化锌用去离子水调成糊状，在不断搅拌下缓慢加入到步骤二配制 的碱液中，直至氧化锌完全溶解； 步骤四、在强烈搅拌下按少量多次的原则向步骤三配制的溶液中加入锌粉和活性炭， 使锌粉和活性炭的加入浓度均不低于3g/L，然后充分搅拌后予以静置，然后虹吸过滤； 步骤五、向步骤四获得的滤液中加入称量的ZN-500光亮剂、ZN-500低区走位剂、 ZN-500除杂剂、ZN-500水质处理剂和纳米二氧化钛颗粒；搅拌均匀； 步骤六、在0. 2~0. 3A/dm2的电流密度下电解10~20小时后试镀。
[0010] 作为上述技术方案的进一步优选，上述一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法， 电镀时根据电镀液温度调整电镀的电流密度：低于20°C时，调整电流密度为I. 0~I. 2A/ dm2;20°C~30°C时，调整电流密度为1. 5~2. 0A/dm2;30°C~40°C时，调整电流密度为 2. 0 ~4. 0A/dm2。
[0011] 本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下： 本发明所述的一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法，通过添加纳米二氧化钛颗粒能 有效提升镀锌层结晶的细密程度，使镀锌层与基体具有优良的结合力，显著改善了镀锌层 的耐腐蚀性和耐磨性，从而可以有效地降低镀锌层的厚度，节约表面处理成本；并且制备和 生产过程中环保无毒害。
【具体实施方式】
[0012] 下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
[0013] 具体实施例1 本实施例所提供的一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法，包括以下步骤： 步骤一、按照配比称量各组分： 氧化锌 10g/L 氢氧化钠 120g/L ZN-500 光亮剂 150ml/L ZN-500低区走位剂 2ml/L ZN-500 除杂剂 Iml/L ZN-500水质处理剂 Iml/L 纳米二氧化钛颗粒 I. 5g/L 去1?子水 余量； 其中所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为20~40纳米；所述氧化锌为纯度98%以上的工 业一级品；所述氢氧化钠为纯度96%以上的固体碱。
[0014] 步骤二、向镀槽中加入去离子水，去离子水的加入量为去离子水总用量的四分之 一，然后加入称量的氢氧化钠，搅拌至氢氧化钠完全溶解； 步骤三、将称量的氧化锌用去离子水调成糊状，在不断搅拌下缓慢加入到步骤二配制 的碱液中，直至氧化锌完全溶解； 步骤四、在强烈搅拌下按少量多次的原则向步骤三配制的溶液中加入锌粉和活性炭， 使锌粉和活性炭的加入浓度均为3g/L，然后搅拌40分钟，静制4~8小时后虹吸过滤； 步骤五、向步骤四获得的滤液中加入称量的ZN-500光亮剂、ZN-500低区走位剂、 ZN-500除杂剂、ZN-500水质处理剂和纳米二氧化钛颗粒；搅拌均匀； 步骤六、在0. 2~0. 3A/dm2的电流密度下电解10~20小时后试镀； 电镀时根据电镀液温度调整电镀的电流密度：低于20°C时，调整电流密度为I. 0~1. 2A/dm2;20°C~30°C时，调整电流密度为1. 5~2. 0A/dm2;30°C~40°C时，调整电流密度为 2. 0 ~4. 0A/dm2。
[0015] 具体实施例2 本实施例所提供的一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法，包括以下步骤： 步骤一、按照配比称量各组分： 氧化锌 8g/L 氢氧化钠 80g/L ZN-500 光亮剂 150ml/L ZN-500低区走位剂 Iml/L ZN-500 除杂剂 Iml/L ZN-500水质处理剂 Iml/L 纳米二氧化钛颗粒 I. 0g/L 去尚子水 余量； 其中所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为20~40纳米；所述氧化锌为纯度98%以上的工 业一级品；所述氢氧化钠为纯度96%以上的固体碱。
[0016] 步骤二、向镀槽中加入去离子水，去离子水的加入量为去离子水总用量的四分之 一，然后加入称量的氢氧化钠，搅拌至氢氧化钠完全溶解； 步骤三、将称量的氧化锌用去离子水调成糊状，在不断搅拌下缓慢加入到步骤二配制 的碱液中，直至氧化锌完全溶解； 步骤四、在强烈搅拌下按少量多次的原则向步骤三配制的溶液中加入锌粉和活性炭， 使锌粉和活性炭的加入浓度均为3g/L，然后搅拌40分钟，静制4~8小时后虹吸过滤； 步骤五、向步骤四获得的滤液中加入称量的ZN-500光亮剂、ZN-500低区走位剂、 ZN-500除杂剂、ZN-500水质处理剂和纳米二氧化钛颗粒；搅拌均匀； 步骤六、在0. 2~0. 3A/dm2的电流密度下电解10~20小时后试镀； 电镀时根据电镀液温度调整电镀的电流密度：低于20°C时，调整电流密度为I. 0~1. 2A/dm2;20°C~30°C时，调整电流密度为1. 5~2. 0A/dm2;30°C~40°C时，调整电流密度为 2.O~4.OA/dm2。
[0017] 具体实施例3 本实施例所提供的一种纳米颗粒掺杂电镀锌层的制备方法，包括以下步骤： 步骤一、按照配比称量各组分： 氧化锌 15g/L 氢氧化钠 130g/L ZN-500 光亮剂 150ml/L ZN-500低区走位剂 2ml/L ZN-500 除杂剂 Iml/L ZN-500水质处理剂 Iml/L 纳米二氧化钛颗粒 1.2g/L 去尚子水 余量； 其中所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为20~40纳米；所述氧化锌为纯度98%以上的工 业一级品；所述氢氧化钠为纯度96%以上的固体碱。
[0018] 步骤二、向镀槽中加入去离子水，去离子水的加入量为去离子水总用量的四分之 一，然后加入称量的氢氧化钠，搅拌至氢氧化钠完全溶解； 步骤三、将称量的氧化锌用去离子水调成糊状，在不断搅