本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，具體為一種復(fù)合鍍層電鍍工藝方法
背景技術(shù)：
1、電鍍鋅鎳合金鍍層因其卓越的耐蝕特性，在防護(hù)金屬材料免受腐蝕的工程應(yīng)用中占據(jù)了重要地位。盡管鋅鎳合金鍍層性能已經(jīng)符合多種應(yīng)用的基本要求，但隨著技術(shù)進(jìn)步和性能需求的提高，現(xiàn)有的電鍍技術(shù)仍需優(yōu)化包括鍍層致密性差，鍍層硬度低，耐蝕性差，鍍液均鍍能力差等。本發(fā)明主要應(yīng)用于高速列車汽車連接件，高速列車連接件要求鍍層具有較高的性能，包括高硬度，高耐蝕性能，且由于零件的復(fù)雜形狀，為了保持鍍層的質(zhì)量，要求鍍液應(yīng)當(dāng)具有較好的的均鍍性與分散能力，然而傳統(tǒng)鋅鎳合金鍍層難以滿足此類高性能的要求，因此納米技術(shù)開(kāi)辟了提高鍍層性能的新途徑，尤其是通過(guò)納米尺寸效應(yīng)來(lái)細(xì)化鍍層微觀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其防護(hù)性能，納米顆粒的不飽和性，可以與鎳離子等產(chǎn)生鍵合，牽引離子在鍍液中移動(dòng)，提升在電鍍過(guò)程中鍍液的均鍍性與分散能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案，一種復(fù)合鍍層電鍍工藝方法，其特征在于，鍍液按摩爾質(zhì)量配比包括：氫氧化鈉?50%-80%，zno?2%-3%，硫酸鎳3%-7%，三乙醇胺2%-9%，四乙烯五胺?0.4%-3%，酒石酸鉀鈉?1%-4%，edta?0.1%-1%，納米二氧化硅2%-7%，納米氧化鈦?0.6%-3%、初級(jí)光亮劑?12ml/l、次級(jí)光亮劑?12ml/l；其工藝如下：溫度15-30℃、鍍液ph:12、陰極電流密度4-6a/dm2、陰極面積：陽(yáng)極面積為1:1.2、電鍍時(shí)間：15分鐘；所述電鍍工藝流程包括：
2、a.將計(jì)算量的氫氧化鈉倒入少量水中，攪拌使其充分溶解；
3、b.將計(jì)算量的氧化鋅倒入步驟a所得氫氧化鈉溶液中，攪拌使其充分溶解；
4、c.將計(jì)算量的硫酸鎳倒入少量水中，攪拌使其充分溶解；
5、d.將計(jì)算量的三乙醇胺倒入步驟c所得硫酸鎳溶液中，攪拌使其充分溶解；
6、e.將計(jì)算量的四乙烯五胺、edta、酒石酸倒入少量水中，攪拌使其充分溶解，并倒入d所得溶液中，使其充分溶解；
7、f.混合步驟b與步驟e溶液，攪拌溶解至澄清；
8、j.將計(jì)算量的納米氧化硅和納米氧化鈦加入f，并攪拌均勻使納米粒子懸浮于鍍液當(dāng)中；
9、h.加入計(jì)算量的水定容。
10、其中氫氧化鈉?77.7%，zno?2.8%，硫酸鎳5.5%，三乙醇胺?4.5%，四乙烯五胺?1.4%，酒石酸鉀鈉?2.1%，edta?0.2%，納米二氧化硅3.8%，納米氧化鈦?1.6%能夠達(dá)到最好的效果
11、在論文investigation?on?the?coating?modification?effect?of?nano-sio2particles?on?nano-tio2?particles（doi:10.1088/2053-1591/ab192d）?文章主要研究采用溶膠-凝膠法在納米二氧化鈦顆粒表面涂上一層納米二氧化硅顆粒，主要是為了克服二氧化鈦有機(jī)基質(zhì)的光催化作用的分解，本發(fā)明與該文章的區(qū)別在于將納米二氧化硅和納米二氧化鈦應(yīng)用在電沉積領(lǐng)域，在鋅鎳合金體系的基礎(chǔ)上找到了最佳二氧化硅和二氧化鈦的配比，使鋅鎳合金鍍層達(dá)到最優(yōu)的性能。論文?ceo2?modified?sio2?acted?as?additive?inelectrodeposition?of?zn-ni?alloy?coating?with?enhanced?corrosion?resistance（doi：10.1016/j.jallcom.2017.11.031））文章制備了氧化鈰改性二氧化硅作為鋅鎳涂層電沉積的添加劑，通過(guò)文章分析，文章使用的電沉積為酸性體系，納米二氧化鈰呈酸性，更加適合在酸性鍍液體系中參與電沉積的改性，而本文章采用的使堿性鍍液體系，由于堿性鍍液對(duì)設(shè)備和工件的腐蝕較小，堿性鍍液能夠使金屬離子更均勻地分布和沉積，從而獲得厚度更均勻的鍍層。對(duì)于有深孔、凹槽、盲孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件，堿性鍍液更好地保護(hù)這些部位的質(zhì)量，納米二氧化鈦和二氧化硅同樣呈堿性，更加適合在堿性體系下參與電沉積的提升，同時(shí)納米二氧化硅和二氧化鈦能夠吸附鍍液當(dāng)中的zn+、ni+，不僅提高了鍍液的穩(wěn)定性，而且能夠提升鍍液的均鍍能力。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下進(jìn)步性：本發(fā)明適用于對(duì)于耐磨性和耐蝕性要求高的零件，與傳統(tǒng)鋅鎳合金鍍液電鍍工藝相比，鍍液當(dāng)中加入納米氧化硅和納米氧化鈦，納米氧化硅和氧化鈦前驅(qū)體分別為正硅酸乙酯和鈦酸丁酯，利用溶膠凝膠法能夠較為方便的獲得且成本較低；此外納米氧化硅呈堿性，容易吸附oh-，吸附oh-后荷負(fù)電，因此能夠與鍍液當(dāng)中的zn+、ni+結(jié)合,納米氧化硅和納米氧化態(tài)移動(dòng)時(shí)，能夠攜帶陽(yáng)離子一起移動(dòng)，不僅提高了鍍液的穩(wěn)定性，而且能夠提升鍍液的均鍍能力；此外納米氧化硅和氧化鈦的加入可以生產(chǎn)出具有增強(qiáng)表面硬度、自潤(rùn)滑、耐磨性、耐腐蝕性的多功能復(fù)合涂層，由于納米尺寸效應(yīng)，細(xì)化了鍍層微觀結(jié)構(gòu)，得到了更加細(xì)小的晶粒組織，復(fù)合鍍層致密性提升，耐蝕性得到極大的提升；
13、且鍍液采用多元絡(luò)合劑（三乙醇胺、四乙烯五胺、edta、酒石酸鉀鈉），根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)得到，由于納米顆粒的存在鍍液容易產(chǎn)生氣泡，容易使鍍層產(chǎn)生針孔等弊病，然而多元絡(luò)合劑的使用使得鍍液與鍍層之間的潤(rùn)濕角得到有效的降低，鍍層產(chǎn)生的針孔麻點(diǎn)得以降低，因此鍍層的孔隙率大大減小。鋅鎳合金鍍層比同等厚度的鋅合金鍍層耐蝕性高5倍以上，且根據(jù)文獻(xiàn)所得，鍍層當(dāng)中鎳含量接近14%，鋅鎳合金性能達(dá)到最優(yōu)，其中四乙烯五胺具有不飽和性，能夠與鍍液當(dāng)中的鎳離子結(jié)合，在放電時(shí)，沉積在陰極基體上，從而提高鍍層的鎳含量，從而提升鋅鎳合金鍍層的性能。復(fù)合電鍍工藝方法兼顧了納米體系和多元絡(luò)合劑的優(yōu)點(diǎn)使得鍍層的耐蝕性極大的提升。
1.一種復(fù)合鍍層電鍍工藝方法，其特征在于，鍍液按摩爾質(zhì)量配比包括：氫氧化鈉50%-80%，zno?2%-3%，硫酸鎳3%-7%，三乙醇胺2%-9%，四乙烯五胺?0.4%-3%，酒石酸鉀鈉?1%-4%，edta?0.1%-1%，納米二氧化硅2%-7%，納米氧化鈦?0.6%-3%、初級(jí)光亮劑?12ml/l、次級(jí)光亮劑?12ml/l；其工藝如下：溫度15-30℃、鍍液ph:12、陰極電流密度4-6a/dm2、陰極面積：陽(yáng)極面積為1:1.2、電鍍時(shí)間：15分鐘；所述電鍍工藝流程包括：