本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，特別是涉及一種納米硬鉻促進(jìn)劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、硬鉻電鍍是一種在各種基材表面鍍上一層鉻層的工藝方法，通過(guò)在含鉻酐(cro3)、硫酸和水的鍍液中進(jìn)行。通過(guò)進(jìn)行硬鉻電鍍，可以使基材表面具有高硬度、良好耐磨、耐腐蝕、美觀等優(yōu)點(diǎn)。

2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雜件的硬鉻電鍍?yōu)殡婂児に噹?lái)了新的挑戰(zhàn)，其需要鍍層在電鍍過(guò)程中具有更優(yōu)的分散能力、更好的深鍍能力、更好的粘接強(qiáng)度且花費(fèi)盡可能短的時(shí)間，對(duì)此研究人員研發(fā)了由有機(jī)酸鹽、有機(jī)酸、緩沖劑、潤(rùn)濕劑復(fù)配而成的鍍鉻添加劑，這種鍍鉻添加劑可以提高鍍層的深鍍能力，適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件的硬鉻電鍍。

3、但是，發(fā)明人通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，目前的鍍鉻添加劑在用于對(duì)液壓油缸、液壓油桿等產(chǎn)品的進(jìn)行電鍍時(shí)，由于液壓油缸、液壓油桿等通常具有一定的長(zhǎng)度，且更關(guān)注鍍層的厚度、硬度、耐磨性能、耐腐蝕性能等與產(chǎn)品使用壽命相關(guān)的指標(biāo)，現(xiàn)有的鍍鉻添加劑在提高鍍層的厚度、硬度、耐磨性能方面效果并不顯著，需要較長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到較厚的厚度，存在生產(chǎn)效率不高的問(wèn)題，且存在硬度、耐磨度不滿足產(chǎn)品要求的問(wèn)題、還存在客戶對(duì)產(chǎn)品外觀不滿意的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種納米硬鉻促進(jìn)劑及其制備方法和應(yīng)用，由第一溶液、第二溶液、第三溶液、第四溶液和第五溶液混合均勻得到；

2、所述第一溶液包括40g～80g的第一混合物和60wt％去離子水，所述第一混合物包括質(zhì)量比為2:1的苯亞磺酸鈉和硫代硫酸鈉；

3、所述第二溶液包括10g～50g的苯磺酸和60wt％去離子水；

4、所述第三溶液包括2g～8g的酒石酸和60wt％去離子水；

5、所述第四溶液包括1g～5g的烷基酚聚氧乙烯醚和60wt％去離子水；

6、所述第五溶液包括0.5g～3g的第二混合物和60wt％的乙醇溶液，所述乙醇溶液的濃度為50vol％，所述第二混合物包括質(zhì)量比為1:1的納米硫酸鈷和納米碳化硅，所述納米硫酸鈷的粒徑和所述納米碳化硅的粒徑為30nm～50nm。使用本發(fā)明的硬鉻促進(jìn)劑，可以加快沉積速度，提高電流效率，在電鍍初期可達(dá)每小時(shí)3個(gè)絲，還確保鍍層結(jié)晶細(xì)膩光滑，提高鍍層的硬度。

7、本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：

8、一種納米硬鉻促進(jìn)劑，由第一溶液、第二溶液、第三溶液、第四溶液和第五溶液混合均勻得到；

9、所述第一溶液包括40g～80g的第一混合物和60wt％去離子水，所述第一混合物包括質(zhì)量比為2:1的苯亞磺酸鈉和硫代硫酸鈉；

10、所述第二溶液包括10g～50g的苯磺酸和60wt％去離子水；

11、所述第三溶液包括2g～8g的酒石酸和60wt％去離子水；

12、所述第四溶液包括1g～5g的烷基酚聚氧乙烯醚和60wt％去離子水；

13、所述第五溶液包括0.5g～3g的第二混合物和60wt％的乙醇溶液，所述乙醇溶液的濃度為50vol％，所述第二混合物包括質(zhì)量比為1:1的納米硫酸鈷和納米碳化硅，所述納米硫酸鈷的粒徑和所述納米碳化硅的粒徑為30nm～50nm。

14、使用本發(fā)明的硬鉻促進(jìn)劑，可以加快沉積速度，提高電流效率，在電鍍初期可達(dá)每小時(shí)3個(gè)絲，還確保鍍層結(jié)晶細(xì)膩光滑，提高鍍層的硬度。其中，本發(fā)明的第一混合物在納米硬鉻促進(jìn)劑中主要起到降低電阻率，提高電流效率，比普通鉻添加劑有機(jī)酸鹽(本磺酸鈉、乙酸鈉、氨基磺酸鈉、氨基乙酸鈉、單檸酸鈉中的一種或若干種復(fù)配)的電流效率要提高30％～40％左右；苯磺酸主要為絡(luò)合作用；酒石酸緩沖劑主要為調(diào)節(jié)穩(wěn)定納米硬鉻促進(jìn)劑中綜合ph值的穩(wěn)定作用；op-10作為緩沖劑具有良好的促進(jìn)鍍層的均勻性、更好的乳化和潤(rùn)濕槽液、及優(yōu)良的抗靜電性；納米級(jí)硫酸鈷和碳化硅粉(粒徑在30～50nm范圍內(nèi))，能極大的提高鍍層的硬度和抗摩擦磨損，本發(fā)明的硬鉻促進(jìn)劑所制備的鍍層的硬度和耐摩擦磨損度比現(xiàn)用的鍍鉻添加劑所制備的鍍層的硬度提高了30％以上；

15、本發(fā)明以全新的有機(jī)酸鹽、有機(jī)酸、緩沖劑、濕潤(rùn)劑再配入相應(yīng)的納米級(jí)硬質(zhì)材料，制備得到提高鍍層電流效率及硬度的納米硬鉻促進(jìn)劑，不僅制備工藝簡(jiǎn)單，而且原料配方簡(jiǎn)單，用途廣泛，能滿足眾多領(lǐng)域(活塞桿、液壓油缸、軸承等雜件)的工件內(nèi)外腔鍍硬鉻要求，并能獲得優(yōu)良的電鍍質(zhì)量；同時(shí)其沉積速度增快，大大縮短電鍍時(shí)間，電鍍初期可以達(dá)到每小時(shí)3個(gè)絲，從而降低成本；避免鍍層出現(xiàn)大裂紋，微裂紋400-1000條/厘米，物理保護(hù)性能優(yōu)良；鍍層韌性優(yōu)良，能有效防止高電流區(qū)鉻層起皮故障；鍍層結(jié)晶細(xì)膩，硬度可達(dá)1200hv以上，工藝對(duì)設(shè)備的要求不復(fù)雜，性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、易維護(hù)。

16、進(jìn)一步地，所述第一混合物的質(zhì)量為55g～70g，所述苯磺酸的質(zhì)量為20g～40g，所述酒石酸的質(zhì)量為3.5g～6.5g，所述烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量為1g～3g，所述第二混合物的質(zhì)量為0.5g～2.5g。

17、進(jìn)一步地，所述第一混合物的質(zhì)量為65g～70g，所述苯磺酸的質(zhì)量為20g～25g，所述酒石酸的質(zhì)量為5g～6.5g，所述烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量為2g～3g，所述第二混合物的質(zhì)量為1.5g～2.5g。

18、進(jìn)一步地，所述第一混合物的質(zhì)量為65g，所述苯磺酸的質(zhì)量為25g，所述酒石酸的質(zhì)量為6g，所述烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量為2g，所述第二混合物的質(zhì)量為2g。本配比的納米硬鉻促進(jìn)劑效果較為理想。

19、進(jìn)一步地，所述第一混合物的質(zhì)量為70g，所述苯磺酸的質(zhì)量為20.5g，所述酒石酸的質(zhì)量為5g，所述烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量為3g，所述第二混合物的質(zhì)量為1.5g。本配比的納米硬鉻促進(jìn)劑效果較為理想。

20、本發(fā)明還提供一種上述任一所述的納米硬鉻促進(jìn)劑的制備方法，包括以下步驟：

21、按配比稱量40wt％的第一混合物并加入至60wt％的去離子水中充分溶解并攪拌均勻，得到第一溶液；

22、按配比稱量40wt％的苯磺酸并加入至60wt％的去離子水中充分溶解并攪拌均勻，得到第二溶液；

23、按配比稱量40wt％的酒石酸并加入至60wt％的去離子水中充分溶解并攪拌均勻，得到第三溶液；

24、按配比稱量40wt％的烷基酚聚氧乙烯醚并加入至60wt％的去離子水中充分溶解并攪拌均勻，得到第四溶液；

25、按配比稱量40wt％的第二混合物并加入至60wt％的乙醇溶液中充分溶解并攪拌均勻，得到ph值在9～10之間的第五溶液；

26、將第一溶液、第二溶液、第三溶液、第四溶液和第五溶液混合并攪拌均勻，得到納米硬鉻促進(jìn)劑。

27、本發(fā)明還提供一種上述任一所述的納米硬鉻促進(jìn)劑的應(yīng)用，應(yīng)用于硬鉻電鍍。

28、進(jìn)一步地，應(yīng)用的方法包括以下步驟：將所述納米硬鉻促進(jìn)劑添加至裝有硬鉻鍍液的硬鉻鍍槽中。

29、進(jìn)一步地，所述納米硬鉻促進(jìn)劑的用量為30ml/l。

30、進(jìn)一步地，所述硬鉻鍍液包括鉻酐、三價(jià)鉻和硫酸。

31、為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。