专利名称：Ni-Fe-Pr-P镀液以及玻璃纤维Ni-Fe-Pr-P合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种Ni-Fe-Pr-P镀液以及玻璃纤维Ni-Fe-Pr-P合金及其制备方法。
背景技术：
目前，国内外对化学镀三元合金镀液及其制备方法报道较多，四元以上合金镀液 和有关稀土元素化学镀的报道较少，且大部分的镀液是在金属基体上进行施镀。 一般 当稀土元素加入时，镀液的稳定性、沉积速度和镀层质量能明显提高，材料可用于制 备磁记录介质与耐腐蚀镀层，但只在金属基体上施镀无疑限制了材料的使用范围。近 年来，各种非金属材料、高分子材料在电子工业中广泛应用，而电磁波可以畅通无阻 地通过这些材料，造成严重的电磁污染和信息泄漏。为防止电磁污染与信息泄露，对 电磁波进行控制和屏蔽处理显得尤为重要，而采用金属填料作导电填料时，存在价格 较贵、涂层重量较大的缺点。
本课题组前期研制的Ni-Co-La-P、Ni-Co-Fe-La-P和Ni-Fe-La-P的四元合金镀液及 其制备方法，虽然可以实现在玻璃纤维上进行施渡，但是在较高频率上的损耗正切值 比较低，存在导电玻璃纤维吸波性能较弱的缺点。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种Ni-Fe-Pr-P镀液以及玻璃纤维 Ni-Fe-Pr-P合金及其制备方法， 技术方案
一种Ni-Fe-Pr-P镀液，其特征在于镀液的配方为硫酸镍1.8-2.60 g/100ml，次 亚磷酸钠2.1-3.50 g/100ml，硫酸亚铁0.5~1.70g/100ml，硝酸镨0.12 0.24 g/100ml，
柠檬酸钠:3.0 5.50 g/100ml，苹果酸0.8~1.70g/100ml， 丁二酸0.6 1.50 g/100ml， 硫酸铵3.8~5.0g/100ml，蒸馏水100ml,硫脲0.008-0.05 g/100ml，尿素 0.9~2.10g/100ml，浓盐酸2.5~5.50g/100ml。
一种制备所述镀液的方法，其特征在于制备步骤如下
步骤l、将硫酸镍和硫酸亚铁放入容器A中，加入蒸馏水总量的95%;
步骤2、将硝酸镨放入容器B中，加入蒸馏水总量的5%和浓盐酸，常温下在磁力
搅拌器中搅拌溶解，溶解后加入到容器A中；
步骤3、将柠檬酸钠、苹果酸、丁二酸，硫酸铵、次亚磷酸钠、硫脲和尿素，依 次加入容器A中，搅拌至完全溶解，滴入氨水调节pH-8.0士0.5，即成镀液。
一种利用所述镀液制备玻璃纤维Ni-Fe-Ce-P合金的方法，其特征在于步骤如下
步骤1、以活化液、分散液、粗化液和偶联液对无碱玻璃纤维进行前处理，然后 放入上述已配好的化学渡液的中，水浴加热，在50"C 7(TC下反应20 60min;
步骤2、反应结束后取出玻璃纤维，用蒸馏水清洗3次，在温度为70士5'C的烘箱 中干燥处理半小时。
有益效果
本发明提出的Ni-Fe-Pr-P镀液以及玻璃纤维Ni-Fe-Pr-P合金及其制备方法，在镀 液中加入Pr (N03) 3，不仅提高镀液的稳定性和利用率，而且在合金镀层中引入了稀 土元素Pr，同时还能降低化学镀的施镀温度。在化学镀液中加入适量的Pr (N03) 3， 所制得合金镀层中镍含量在40%~60%;玻璃纤维有良好的导电性，可作为导电填料 与电损耗型吸收剂使用。
图1:玻璃纤维表面合金镀层的SEM图 (a)未添加Pr(NOih
(b)为添加Pr(N03)3
图2:镀态下非晶态合金镀层的电阻率 Q cm'1 图3:不同种类的导电玻璃纤维在X-波段的tan5
具体实施例方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述 实施例h
1、 称取硫酸镍2.10g、硫酸亚铁0.80g放入250ml的烧杯中，加入95ml的蒸馏水。
2、 称取硝酸镨0.12g放入50ml的烧杯中，加入5ml蒸馏水和2.50 5.50ml浓盐 酸，常温下在磁力搅拌器中搅拌溶解，溶解后加入上述l中250ml烧杯中。
3、 称取柠檬酸钠3.50g、苹果酸0.90g、 丁二酸0.60g、次亚磷酸钠3.0g、硫酸铵 4.10g、硫脲0.02g和尿素1.35g依次加入上述1中250ml的烧杯中，搅拌至完全溶解， 滴入氨水调节pH-8.0士0.2，配成化学镀液。
4、 将玻璃纤维进行前处理，将前处理好的玻璃纤维放入上述1中盛有已配好的化 学渡液的烧杯中，水浴加热，在5(TC 7(TC下反应20 60min。
5、 反应结束后，取出玻璃纤维，用蒸馏水清洗3次，在烘箱中干燥半小时处理， 温度在70±5°C。即制得玻璃纤维表面化学镀Ni-Fe-Pr-P四元合金镀层。
前处理釆用专利申请号为200710017812.7的申请文件中所提供的方法，以及活化 液、分散液、粗化液和偶联液对无碱玻璃纤维进行前处理。 实施例2:
1、 称取硫酸镍2.50g、硫酸亚铁1.40g放入250ml的烧杯中，加入95ml的蒸馏水。
2、 称取硝酸镨O.lOg放入50mi的烧杯中，加入5ml蒸馏水和2.50 5.50ml浓盐 酸，常温下在磁力搅拌器中搅拌溶解，溶解后加入上述l中250ml烧杯中。
3、 称取柠檬酸钠4.60g、苹果酸0.62g、 丁二酸0.50g、次亚磷酸钠2.96g、硫酸铵4.12g g、硫脲0.02g和尿素1.35g依次加入上述l中250ml的烧杯中，搅拌至完全溶 解，滴入氨水调节pH-8.0士0.2，配成化学镀液。
4、 将玻璃纤维进行前处理，将前处理好的玻璃纤维放入上述1中盛有已配好的化 学渡液的烧杯中，水浴加热，在5(TC 70。C下反应20 60min。
5、 反应结束后，取出玻璃纤维，用蒸馏水清洗3次，在烘箱中干燥半小时处理， 温度在70±5°C 。即制得玻璃纤维表面化学镀Ni-Fe-Pr-P四元合金镀层。
前处理采用专利申请号为200710017812.7的申请文件中所提供的方法，以及活化 液、分散液、粗化液和偶联液对无碱玻璃纤维进行前处理。
利用本方法制成的玻璃纤维Ni-Fe-Ce-P合金镀层的组成如下表
元素 _重量百分数/%
Ni 40 60 Fe 3~5 P 20 30 Pr 10~20
本发明研制的化学镀Ni-Fe-Pr-P导电导磁玻璃纤维的特点在于(1)在镀液中加入 稀土化合物Pr (N03) 3，不仅提高镀液的稳定性和利用率，而且在合金镀层中引入了 稀土元素Pr，在化学镀液中加入适量的Pr(N03)3，所制得合金镀层中镍含量在40%~60 %，我们所研制的Ni-Fe-Pr-P导电导磁玻璃纤维的基本组成见表2; (2)在相同化学 镀沉积速率条件下，镀液中添加稀土元素Pr，可使施镀温度降低l(TC左右，在相同温 度条件下，添加稀土元素Pr可使镀层的最大沉积速率提高约15%; (3)研制的 Ni-Fe-Pr-P四元合金玻璃纤维的表面更加光滑、致密(见图l)，且电磁屏蔽性能优良 (见图2、图3)。
图1 (a)和(b)分别为在某一镀液配方下未添加和添加Pr (N03) 3合金镀层的 表面形貌关系图。可以看出，玻璃纤维表面形成了完整的合金镀层，且镀液中加入Pr(N03)3后所得镀层更加均匀、光滑和致密。
在化学镀Ni-Fe-Pr-P上述镀液配方组成中保持其它组分不变的条件下，改变 Pr(N03)3浓度，对所制得Ni-Fe-Pr-P合金镀层的电阻率进行了研究，结果如图2所示， 研究结果可见玻璃纤维有良好的导电性。
用矢量网络分析仪，对在上述条件下所制得Ni-Fe-P和Ni-Fe-Pr-P合金镀层的电 磁参数进行了测定，研究稀土元素对导电玻璃纤维电磁参数的影响，选定频率范围为 8.2-12.4GHz，实验结果见图3。
由图3可知，Ni-Fe-Pr-P合金镀层的损耗正切值tanS在较高频率上明显比Ni-Fe-P 合金镀层的大，且前者的峰值也比后者的高。这说明稀土元素Pr能提高合金镀层的电 磁屏蔽和微波吸波能力。
权利要求
1.一种Ni-Fe-Pr-P镀液，其特征在于镀液的配方为硫酸镍1.8～2.60g/100ml，次亚磷酸钠2.1～3.50g/100ml，硫酸亚铁0.5～1.70g/100ml，硝酸镨0.12～0.24g/100ml，柠檬酸钠3.0～5.50g/100ml，苹果酸0.8～1.70g/100ml，丁二酸0.6～1.50g/100ml，硫酸铵3.8～5.0g/100ml，蒸馏水100ml，硫脲0.008～0.05g/100ml，尿素0.9～2.10g/100ml，浓盐酸2.5～5.50g/100ml。
2. —种制备权利要求1所述镀液的方法，其特征在于制备步骤如下步骤l、将硫酸镍和硫酸亚铁放入容器A中，加入蒸馏水总量的95%;步骤2、将硝酸镨放入容器B中，加入蒸馏水总量的5%和浓盐酸，常温下在磁力搅拌器中搅拌溶解，溶解后加入到容器A中；步骤3、将柠檬酸钠、苹果酸、丁二酸，硫酸铵、次亚磷酸钠、硫脲和尿素，依次 加入容器A中，搅拌至完全溶解，滴入氨水调节pH-8.0土0.5，即成镀液。
3. —种利用权利要求1和2所述镀液制备玻璃纤维Ni-Fe-Ce-P合金的方法，其特征 在于步骤如下步骤l、以活化液、分散液、粗化液和偶联液对无碱玻璃纤维进行前处理，然后放 入上述已配好的化学渡液的中，水浴加热，在50。C 7(TC下反应20 60min;步骤2、反应结束后取出玻璃纤维，用蒸馏水清洗3次，在温度为70士5。C的烘箱中 干燥处理半小时。
全文摘要
本发明涉及一种Ni-Fe-Pr-P镀液以及玻璃纤维Ni-Fe-Pr-P合金及其制备方法，其特征在于镀液的配方为硫酸镍、次亚磷酸钠、硫酸亚铁、硝酸镨、柠檬酸钠、苹果酸、丁二酸、硫酸铵、蒸馏水、硫脲、尿素和浓盐酸。制备方法为将主盐硫酸镍和硫酸亚铁放入蒸馏水，将硝酸镨、蒸馏水和浓盐酸溶解后加入；把柠檬酸钠、苹果酸、丁二酸，硫酸铵、次亚磷酸钠、硫脲和尿素，依次加入溶解滴入氨水配成化学镀液。利用化学镀技术制备玻璃纤维Ni-Fe-Pr-P合金。有益效果是由于在化学镀液中加入适量的硝酸镨，所制得合金镀层中镨含量在10％～20％，采用本化学镀的玻璃纤维有良好的导电性，可作为导电填料与电损耗吸收剂使用。
文档编号C03C25/42GK101353788SQ20081015086
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者吴道伟, 武 苏, 英 黄, 齐暑华 申请人:西北工业大学