在非金属材料表面镀镍的方法.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CN113463151A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110796859.8(22)申请日2021.07.14(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人刘晓伟杨宝朔占祥峙艾远(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人肖明洲(51)Int.Cl.C25D5/54(2006.01)C25D5/56(2006.01)C25D21/00(2006.01)C03C17/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称在非金属材料表面镀镍的方法(57)摘要本发明公开了一种在非金属材料表面镀镍的方法，包括：S1：对待镀非金属材料进行表面除污，浸入胶体钯活化液中活化并解胶浸硫，再次水洗后作为阴极垂直插入电解槽；S2：配制电解液并倒入电解槽，电解液由镍盐、ph缓冲剂、促进剂组成；S3：将一组阳极以特定排列方式及间隔距离垂直插入电解槽，并与非金属材料分别连接电源的正极和负极；S4：设置反应温度为50～60℃，以0.4～0.6A/cm2恒电流密度进行电沉积合成，2～5min后在非金属材料表面制备出均匀的镍镀层。本发明中一组阳极并通过围绕非金属材料排列，为非金属材料各个方向的表面提供均一的电场、浓度等条件来进行电镀的方法，在表面各区域得到了均匀的镍镀层。CN113463151ACN113463151A权利要求书1/1页1.一种在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：对待镀非金属材料进行表面除污，浸入胶体钯活化液中活化并解胶浸硫，再次水洗后作为阴极垂直插入电解槽；S2：配制电解液并倒入电解槽，所述电解液由镍盐、ph缓冲剂、促进剂组成；S3：将一组阳极以特定排列方式及间隔距离垂直插入电解槽，并与非金属材料分别连接电源的正极和负极；S4：设置反应温度为50～60℃，以0.4～0.6A/cm2恒电流密度进行电沉积合成，2～5min后后在非金属材料表面制备出一层均匀的镍镀层；其中，所述一组阳极由3～5个阳极组成，并对应一个非金属材料阴极，同一组内每个阳极的排列方式及距离为：在水平方向以非金属材料为圆心，均布在比非金属材料最大径向尺寸还大5～10cm的圆上，在垂直方向与非金属材料同高度。2.根据权利要求1所述的在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：所述步骤S1中，非金属材料包括塑料、陶瓷和玻璃。3.根据权利要求1所述的在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：所述步骤S1中，表面除污过程包括打磨、浓盐酸中酸洗2～3s、水洗和干燥；所述胶体钯活化液成分为：PdCl210～20g/L，SnCl2500～700g/L，HCl200～400ml/L。4.根据权利要求1至3中任一所述的在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：所述步骤S1中，解胶和浸硫过程分别为：NaOH溶液(3～6g/L)解胶4～6min，Na2S溶液浸泡4～6min。5.根据权利要求4所述的在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：所述步骤S2中，促进剂为NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4中的任一种或几种混合物。6.根据权利要求5所述的在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：所述步骤S2中，2+镍盐为NiSO4或NiCl2，Ni浓度为1～2mol/L；ph缓冲剂为H3BO3，浓度为30～50g/L；促进剂为NaCl，浓度为50～60g/L。7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：所述步骤S3中，阳极选为镍片或镍棒。2CN113463151A说明书1/5页在非金属材料表面镀镍的方法技术领域[0001]本发明涉及材料表面技术领域，具体涉及一种在非金属材料表面镀镍的方法。背景技术[0002]在非金属材料表面覆盖金属层，可提高耐蚀性、强度等力学性能、改进手感等，同时还有装饰美观等作用。关于表面金属化的研究已有多年的历史，已发展出镀铜、镀银、镀镍等多种技术，在强化材料表面的性能等方面取得了显著的效果。铜镀层的导电性好，但抗氧化性差，时间久了容易氧化甚至最终变成绝缘体。银镀层导电性好、耐氧化性好，但价格昂贵，适用范围也同样受限。而镍镀层具有良好的金属光泽，对大气、盐水、酸碱都具有很好的抗腐蚀性，材料表面镀镍后具有良好的金属光泽，表面导电性好，且质轻，耐腐蚀，抗氧化性能好，而进一步磨亮后可以得到明亮的镜面，作为装饰镀层。[0003]如今，在材料表面合成镍层的工艺已发展出很多，如粉末合金、电化学沉积、气相沉积、氢气模板等。常用的技术为化学或物理气相沉积以及电化学沉积，其中，物理沉积虽是一种成熟且低成本的工艺，但随着尺寸的减小，易形成阴影效应，沉积层表面的台