专利名称：稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法
专利说明稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法 本发明属于表面处理技术领域，具体的说是一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法。耐磨耐热镀层的研究开发及其应用一直为机械工程领域的人们所重视，如何获得高性能的耐磨镀层对于提高材料的使用寿命至关重要。电刷镀技术由于具有设备简单、工艺灵活、镀积速度快、镀层种类多、镀层和基体材料的结合强度高等优点，因而被广泛使用于机械零部件的修复，尤其是对于大型机械的不解体现场修理或野外抢修更有突出的实用价值。上世纪八十年代开始，人们采用电刷镀技术获得复合镀层，其原理是在电刷镀镀前将一种或数种不溶性固体颗粒添加到镀液中，使固体微粒与金属离子共沉积，并使其均匀地弥散在金属镀层中从而形成复合镀层。但由于过去加入的固体颗粒多为微米级，其性能不能满足科技发展的要求，因此应用范围受到一定限制。
自1991年发现碳纳米管以来，由于其不同于微观和宏观物质的许多介观特性，添加碳纳米管制备性能更为优异的复合镀层成为可能。碳纳米管是一种针状的碳管，直径大约在1-30nm之间，长度可达1μm。将一定量碳纳米管加入到普通电刷镀液中，经过表面活性剂分散和其它分散技术，获得均匀稳定的碳纳米管电刷镀复合镀液，可以制备性能优越的碳纳米管镍基耐磨耐热复合镀层。该复合镀层可以大幅度提高镀层的耐磨性、耐热性、耐蚀性和导热性能等特性，因此在表面工程领域具有广阔的应用价值。
碳纳米管镍基耐磨耐热复合镀层的质量主要取决于碳纳米管的性质和基质金属的特性。其影响因素主要有碳纳米管特性、电流密度，电刷镀镀液类型及分散均匀性、pH值、温度、制备工艺等。李文铸等人在化学沉积镍磷镀层中添加纳米碳纳米管成功制备了碳纳米管镍磷复合镀层，表现出高耐磨性和自润滑等。关于碳纳米管镍基耐磨耐热复合镀层方面，特别是其纳米复合电刷镀液的制备工艺等方面，目前还没有详细的研究和相关的专利报道。本发明的目的是提供一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，以便获得性能均匀稳定碳纳米管镍基耐磨耐热复合镀层。
为实现上述目的，设计一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，包括以下工艺步骤为(1)先在常规特快镍电刷镀液中加入1g/L的碳纳米管；(2)再在上述混合溶液中加入0.3g/L的聚羧酸胺；(3)磁力搅拌；(4)超声振荡；(5)得成品。所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，直径为25nm，长度为1μm。磁力搅拌的时间为15Min。超声振荡的时间为15Min，超声振荡的频率为59KHz。
与现有技术相比，本发明制备工艺简单可靠，有利于获得硬度高、表面更光滑的、耐蚀的、性能均匀稳定的耐磨镀层，以满足部分耐磨零部件的需要。附
图1为本发明的工艺流程图。
参见附图1，1为在常规特快镍电刷镀液中加入1g/L的碳纳米管；2为在混合溶液中加入0.3g/L的聚羧酸胺；3为磁力搅拌；4为超声振荡5为得成品。下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的工艺技术对本专业的人来说还是比较清楚的。
参见图1先在常规特快镍电刷镀液中加入2L浓度为1g/L直径为25nm，长度为1μm的多壁碳纳米管，再加入20L浓度为0.3g/L的聚羧酸胺，然后先进行磁力搅拌15Min，再进行频率为59KHz的超声振荡15Min后，获得24小时内稳定存在，不会产生碳纳米管的沉淀的稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液。
权利要求
1.稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，其特征在于工艺步骤为(1)先在常规特快镍电刷镀液中加1g/L的碳纳米管；(2)再在上述混合溶液中加入0.3g/L的聚羧酸胺；(3)磁力搅拌；(4)超声振荡；(5)得成品。
2.如权利要求1所述的一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，其特征在于所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，直径为25nm，长度为1μm。
3.如权利要求1所述的一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，其特征在于磁力搅拌的时间为15Min。
4.如权利要求1所述的一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，其特征在于超声振荡的时间为15Min，超声振荡的频率为59KHz。
全文摘要
本发明涉及表面处理技术领域，具体的说是一种稳定分散的碳纳米管电刷镀复合镀液的制备方法，包括以下工艺步骤(1)先在常规特快镍电刷镀液中加入1g/L的碳纳米管；(2)再在上述混合溶液中加入0.3g/L的聚羧酸胺；(3)磁力搅拌；(4)超声振荡；(5)得成品。与现有技术相比，本发明制备工艺简单可靠，有利于获得硬度高、表面更光滑的、耐蚀的、性能均匀稳定的耐磨镀层，以满足部分耐磨零部件的需要。
文档编号C25D3/12GK1721579SQ20051002637
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者周细应, 李培耀, 童建华, 严敏杰 申请人:上海工程技术大学