一种钴磷合金电镀液、镀层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113862737A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111315397.X(22)申请日2021.11.08(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区文昌巷68号(72)发明人张启波李秀湖邓蓉蓉华一新徐存英(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)11562代理人许佳(51)Int.Cl.C25D3/56(2006.01)C25D5/36(2006.01)C25D5/44(2006.01)C25D5/34(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种钴磷合金电镀液、镀层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钴磷合金电镀液、镀层及其制备方法，属于表面加工及涂层技术领域。钴磷合金电镀液原料包括低共熔型离子液体、钴盐、次磷酸盐和添加剂；所述添加剂为糖精或1,4‑丁炔二醇。本发明还提供一种钴磷合金镀层的制备方法，包括以下步骤：利用上述的钴磷合金电镀液作为电镀液，以待镀金属作为阴极，以钴片或石墨板作为双阳极进行电沉积处理；所述电沉积处理采用恒电流方法。本发明通过调控钴磷合金电镀液中糖精或1,4‑丁炔二醇的含量来达到调控钴磷合金镀层中的磷含量，进而达到调控钴磷合金镀层为晶态或非晶态的目的。CN113862737ACN113862737A权利要求书1/1页1.一种钴磷合金电镀液，其特征在于，所述钴磷合金电镀液原料包括低共熔型离子液体、钴盐、次磷酸盐和添加剂；所述添加剂为糖精或1,4‑丁炔二醇。2.根据权利要求1所述的一种钴磷合金电镀液，其特征在于，所述钴磷合金电镀液中所述钴盐的浓度为0.01‑0.5mol/L，所述次磷酸盐的浓度为0.01‑0.05mol/L，所述添加剂的浓度为0.001‑0.02mol/L。3.根据权利要求1所述的一种钴磷合金电镀液，其特征在于，所述低共熔型离子液体为氯化胆碱与乙二醇按摩尔比为1:2、氯化胆碱与丙三醇按摩尔比为1:2或氯化胆碱与尿素按摩尔比为1:2混合反应得到。4.根据权利要求1所述的一种钴磷合金电镀液，其特征在于，所述钴盐为硫酸钴或氯化钴；所述次磷酸盐为次磷酸钠。5.根据权利要求1所述的一种钴磷合金电镀液的制备方法，其特征在于，将所述低共熔型离子液体、钴盐、次磷酸盐和添加剂混合搅拌均匀即可。6.一种钴磷合金镀层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用权利要求1‑4任一项所述的钴磷合金电镀液作为电镀液，以待镀金属作为阴极，以钴片或石墨板作为双阳极进行电沉积处理；所述电沉积处理采用恒电流方法。7.根据权利要求6所述的一种钴磷合金镀层的制备方法，其特征在于，当所述钴磷合金电镀液中钴盐浓度小于0.1mol/L时，以钴片作为双阳极；当所述钴磷合金电镀液中钴盐浓度大于等于0.1mol/L时，以石墨板作为双阳极。8.根据权利要求6所述的一种钴磷合金镀层的制备方法，其特征在于，所述待镀金属在进行电沉积前进行冲洗、电化学抛光和活化处理。9.根据权利要求6所述的一种钴磷合金镀层的制备方法，其特征在于，所述电沉积处理具体为：温度333‑373K，电流密度0.5‑0.9mA·cm‑2，沉积时间2‑4h。10.根据权利要求6‑9任一项所述的制备方法制备得到的钴磷合金镀层。2CN113862737A说明书1/6页一种钴磷合金电镀液、镀层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及表面加工及涂层技术领域，特别是涉及一种钴磷合金电镀液、镀层及其制备方法。背景技术[0002]钴及钴合金镀层因其具有优异的磁性、机械和耐磨性能、高的热稳定性和耐腐蚀性等自然特性而被认为是一种独特的材料，受到广泛的关注。钴合金还可用于航空航天和汽车零部件的防腐保护。纳米晶和非晶态钴合金如钴钨、钴磷已被认为是替代六价铬的有前景的材料。研究表明，磷的引入可以增强纳米非晶态钴的硬度、耐磨和耐蚀性、热稳定性。通过改变镀层中的磷含量可以得到不同用途的钴磷合金镀层，一些研究表明，低磷(＜8At％)的钴磷合金镀层为晶态，而高磷(≥8At％)的钴磷合金镀层为非晶态。非晶态合金镀层比晶态合金镀层对基体有更好的防护能力。[0003]目前制备钴磷合金镀层的方法通常有高温固相磷化法、水体系电沉积法、水热法以及湿化学法。上述方法通常存在实验步骤繁琐，反应条件严苛的缺陷。如高温固相磷化法温度高达773K且需在惰性气氛保护下进行；水体系电沉积法是使用水溶液作为溶剂，同时加入络合剂、稳定剂等添加剂，导致电镀液复杂，且沉积过程不可避免的发生析氢反应而造成电流效率低的情况；水热法需在高压环境下制备合金镀层，且镀层的生产数量少；湿化学法使用有毒的物料而易对环境造成破坏，从而使该方法很难得到推广使用。因此，寻找一种简单易操作、高效环保的