一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺的制作方法

文档序号:15576313发布日期:2018-09-29 05:35阅读:269来源:国知局

本发明涉及一种电刷,特别是涉及一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺。



背景技术:

电刷(brush)是电机的一个重要组成元件,负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。因较多用石墨制成,故也称碳刷。

目前电刷部分采用镀镍的方式增加其导电性能,且现有产品已经有能达到上述标准的产品,但是其制造成本较高,工艺复杂,也就直接导致成品价格偏高,不利于厂家的市场竞争。

因此,申请人提出一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺,其工艺简单,且成本偏低,但是成品性能能够满足目前的需求。



技术实现要素:

有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺。

为实现上述目的,本发明提供了一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺,包括如下步骤:

s1、制备复合材料

s11、将纳米级二氧化钛粉末用蒸馏水清洗4-6次,然后烘干,再放入1:1的硝酸中浸泡3-5小时,然后过滤,用蒸馏水清洗4-6次,烘干备用;

所述的二氧化钛纯度为96-98%,且选用锐钛型纳米二氧化钛粉末;

s12、选取碳纳米管(cnt),将碳纳米管放入6mol/l的盐酸中回流并加热至500-600℃,保持40-50min;

s13、将98%的浓硫酸和98%的浓硝酸按照体积比为3:1的比例混合,然后倒入s11的溶液中,利用超声波搅拌4-10小时;

s14、将s13中处理后的碳纳米管取出,然后用中和液清洗,所述的中和液由以下组分及其含量构成,8%氢氧化钠、10%氯化钠、余量为等离子水,清洗完成后放入烘干炉中采用120℃温度烘干8-12小时;

s15、将s14处理后的碳纳米管取出,放入容器中,并将聚团的部分打散、压碎;

加入碳纳米管体积2倍以上的无水乙醇至上述容腔中,采用超声波振动1-2小时,使得碳纳米管分散在无水乙醇中;

s16、称取s11处理后的二氧化钛粉末,加入s15处理后的容腔中,二氧化钛粉末与碳纳米管的重量比为1:1.5-4,然后采用超声波振动1-2小时,使得二氧化钛粉末均匀分散;

s17、将s16处理后的原料过滤,然后采用蒸馏水清洗5-6次,烘干获得复合粉体;

s2、制备镀液

s21、制备打底电镀液,打底电镀液由以下组分及其含量构成:硫酸镍390-410g/l、氯化镍12-20g/l、盐酸(浓度为40%以上)20-25g/l、磷酸(浓度大于40%)70-75g/l、羧酸40-50g/l,ph值为0.5-1,可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值;

s22、制备表层镀液,表层镀液由以下组分及其含量构成:硫酸镍260-300g/l、羧酸铵盐60-65g/l、碳酸铵0.2-0.4g/l,ph值7-8。可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值;

s23、制备复合镀液,将s17制备的复合粉体与s22制备的表层镀液、阳离子表面活性剂按照重量份数比为1:10-15:0.1-0.2的比例混合搅匀,同时可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值在7-8;

s3、镀复合材料

s31、将需要电镀的电刷用打磨机打磨,使其露出新鲜基面,此时表面粗糙度在0.5以下;

s32、将s31处理后的电刷用丙酮清洗去油,然后放入清水中清洗3-6次,然后将镀笔接正极、电刷接负极,调整电压为12v,保持1-3min,从而实现对电刷表面的油污进行清洗;

s33、一次活化,将2号活化液倒入电镀槽中,电源为负极性,调整电压为10v,刷镀30-50秒,使其表面呈黑灰色即可,从而清楚电刷表面的杂质;

s34、二次活化,将用3号活化液倒入电镀槽中,电源为负极性,调整电压为16v,刷镀1-4min,使其表面呈银灰色即可。从而把一次活化中的积碳清理,使得电刷表面为纯净机体;

s35、将s21制备的打底镀液倒入电镀槽中,电源为正极性,电压为18v,用铜合金作为填充材料,起镀3-5秒;

然后调整电压为12v,进行电镀,直到镀层达到0.002-0.004㎜的厚度即可;

s36、将s35处理后的电刷取出,将表面修平;

s37、将s23制备的复合电镀液倒入另一电镀槽中,电源为正极性,电压为12v,用铜合金作为填充材料,进行电镀,直到总镀层达到0.1-0.12㎜的厚度即可;

s4、将s37处理后的电刷打磨、修平,然后进行抛光即可。

本发明的有益效果是:本发明工艺简单,且制造成本偏低,成品性能不弱于市场上的主流成品,甚至优于进口成品。因此,能够为企业带来更大的利润空间,提高企业的竞争力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明:

实施例一

一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺,包括如下步骤:

s1、制备复合材料

s11、将纳米级二氧化钛粉末用蒸馏水清洗4-6次,然后烘干,再放入1:1的硝酸中浸泡4小时,然后过滤,用蒸馏水清洗4-6次,烘干备用;

所述的二氧化钛纯度为96-98%,且选用锐钛型纳米二氧化钛粉末;

s12、选取碳纳米管(cnt),将碳纳米管放入6mol/l的盐酸中回流并加热至550℃,保持50min;

s13、将98%的浓硫酸和98%的浓硝酸按照体积比为3:1的比例混合,然后倒入s11的溶液中,利用超声波搅拌6小时;

s14、将s13中处理后的碳纳米管取出,然后用中和液清洗,所述的中和液由以下组分及其含量构成,8%氢氧化钠、10%氯化钠、余量为等离子水,清洗完成后放入烘干炉中采用120℃温度烘干9小时;

s15、将s14处理后的碳纳米管取出,放入容器中,并将聚团的部分打散、压碎;

加入碳纳米管体积2倍以上的无水乙醇至上述容腔中,采用超声波振动1.5小时,使得碳纳米管分散在无水乙醇中;

s16、称取s11处理后的二氧化钛粉末,加入s15处理后的容腔中,二氧化钛粉末与碳纳米管的重量比为1:3,然后采用超声波振动2小时,使得二氧化钛粉末均匀分散;

s17、将s16处理后的原料过滤,然后采用蒸馏水清洗5-6次,烘干获得复合粉体;

s2、制备镀液

s21、制备打底电镀液,打底电镀液由以下组分及其含量构成:硫酸镍390-410g/l、氯化镍12-20g/l、盐酸(浓度为40%以上)20-25g/l、磷酸(浓度大于40%)70-75g/l、羧酸40-50g/l,ph值为0.5-1,可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值;

s22、制备表层镀液,表层镀液由以下组分及其含量构成:硫酸镍260-300g/l、羧酸铵盐60-65g/l、碳酸铵0.2-0.4g/l,ph值7-8。可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值;

s23、制备复合镀液,将s17制备的复合粉体与s22制备的表层镀液、阳离子表面活性剂按照重量份数比为1:12:0.15的比例混合搅匀,同时可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值在7-8;

s3、镀复合材料

s31、将需要电镀的电刷用打磨机打磨,使其露出新鲜基面,此时表面粗糙度在0.5以下;

s32、将s31处理后的电刷用丙酮清洗去油,然后放入清水中清洗3-6次,然后将镀笔接正极、电刷接负极,调整电压为12v,保持1-3min,从而实现对电刷表面的油污进行清洗;

s33、一次活化,将2号活化液倒入电镀槽中,电源为负极性,调整电压为10v,刷镀30-50秒,使其表面呈黑灰色即可,从而清楚电刷表面的杂质;

s34、二次活化,将用3号活化液倒入电镀槽中,电源为负极性,调整电压为16v,刷镀1-4min,使其表面呈银灰色即可。从而把一次活化中的积碳清理,使得电刷表面为纯净机体;

s35、将s21制备的打底镀液倒入电镀槽中,电源为正极性,电压为18v,用铜合金作为填充材料,起镀3-5秒;

然后调整电压为12v,进行电镀,直到镀层达到0.003㎜的厚度即可;

s36、将s35处理后的电刷取出,将表面修平;

s37、将s23制备的复合电镀液倒入另一电镀槽中,电源为正极性,电压为12v,用铜合金作为填充材料,进行电镀,直到总镀层达到0.11㎜的厚度即可;

s4、将s37处理后的电刷打磨、修平,然后进行抛光即可。

实施例二

一种电刷镀纳米复合材料的电镀工艺,包括如下步骤:

s1、制备复合材料

s11、将纳米级二氧化钛粉末用蒸馏水清洗4-6次,然后烘干,再放入1:1的硝酸中浸泡3-5小时,然后过滤,用蒸馏水清洗4-6次,烘干备用;

所述的二氧化钛纯度为96-98%,且选用锐钛型纳米二氧化钛粉末;

s12、选取碳纳米管(cnt),将碳纳米管放入6mol/l的盐酸中回流并加热至600℃,保持40-50min;

s13、将98%的浓硫酸和98%的浓硝酸按照体积比为3:1的比例混合,然后倒入s11的溶液中,利用超声波搅拌10小时;

s14、将s13中处理后的碳纳米管取出,然后用中和液清洗,所述的中和液由以下组分及其含量构成,8%氢氧化钠、10%氯化钠、余量为等离子水,清洗完成后放入烘干炉中采用120℃温度烘干12小时;

s15、将s14处理后的碳纳米管取出,放入容器中,并将聚团的部分打散、压碎;

加入碳纳米管体积2倍以上的无水乙醇至上述容腔中,采用超声波振动1小时,使得碳纳米管分散在无水乙醇中;

s16、称取s11处理后的二氧化钛粉末,加入s15处理后的容腔中,二氧化钛粉末与碳纳米管的重量比为1:2,然后采用超声波振动1小时,使得二氧化钛粉末均匀分散;

s17、将s16处理后的原料过滤,然后采用蒸馏水清洗5-6次,烘干获得复合粉体;

s2、制备镀液

s21、制备打底电镀液,打底电镀液由以下组分及其含量构成:硫酸镍390-410g/l、氯化镍12-20g/l、盐酸(浓度为40%以上)20-25g/l、磷酸(浓度大于40%)70-75g/l、羧酸40-50g/l,ph值为0.5-1,可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值;

s22、制备表层镀液,表层镀液由以下组分及其含量构成:硫酸镍260-300g/l、羧酸铵盐60-65g/l、碳酸铵0.2-0.4g/l,ph值7-8。可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值;

s23、制备复合镀液,将s17制备的复合粉体与s22制备的表层镀液、阳离子表面活性剂按照重量份数比为1:14:0.2的比例混合搅匀,同时可通过氨水或稀盐酸(浓度为8%)调节ph值在7-8;

s3、镀复合材料

s31、将需要电镀的电刷用打磨机打磨,使其露出新鲜基面,此时表面粗糙度在0.5以下;

s32、将s31处理后的电刷用丙酮清洗去油,然后放入清水中清洗3-6次,然后将镀笔接正极、电刷接负极,调整电压为12v,保持1-3min,从而实现对电刷表面的油污进行清洗;

s33、一次活化,将2号活化液倒入电镀槽中,电源为负极性,调整电压为10v,刷镀30-50秒,使其表面呈黑灰色即可,从而清楚电刷表面的杂质;

s34、二次活化,将用3号活化液倒入电镀槽中,电源为负极性,调整电压为16v,刷镀1-4min,使其表面呈银灰色即可。从而把一次活化中的积碳清理,使得电刷表面为纯净机体;

s35、将s21制备的打底镀液倒入电镀槽中,电源为正极性,电压为18v,用铜合金作为填充材料,起镀3-5秒;

然后调整电压为12v,进行电镀,直到镀层达到0.002㎜的厚度即可;

s36、将s35处理后的电刷取出,将表面修平;

s37、将s23制备的复合电镀液倒入另一电镀槽中,电源为正极性,电压为12v,用铜合金作为填充材料,进行电镀,直到总镀层达到0.1㎜的厚度即可;

s4、将s37处理后的电刷打磨、修平,然后进行抛光即可。

本发明未详述之处,均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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