一种Co-Cu-Re合金的电镀制备方法

本发明涉及电镀，更加具体地说，涉及一种co-cu-re合金的电镀制备方法。

背景技术：

1、随着工业技术的快速发展，对金属的表面性能提出了越来越高的要求。仅靠单一的金属镀层和常见的金属合金镀层，难以满足工业需求。因此难熔贵金属的电镀技术收到了广泛关注。难熔金属合金电沉积镀层的主要功能除了提供保护装饰性能外，还可以改变产品表面，赋予其新的定制性功能。

2、铼是一种稀有的贵金属元素，由于其物理性质，铼接近第vi组难熔金属，具有高比电阻，并且是顺磁性的。铼与其他难熔金属(nb，ta，mo和w)的不同之处在于，它具有六方密堆积(hcp)结构，并且不会形成碳化物。其结构消除了从韧性到脆性的转变，并允许金属铼从零下低温到高温都保持很高的韧性和强度。它在所有金属中拥有第二高的熔点(仅次于w)，为3157–3181℃，沸点为5870℃，弹性模量第三高(仅次于ir和os)，为461-471gpa。因此铼合金镀层的电化学合成研究有很大的应用前景。

3、已有专利cn104233401a提出一种co-cu合金的电镀制备方法，其目的为改善纯铜镀层的耐蚀性、耐高温性以及耐磨性较差等问题。由于该方法是在镀液为酸性的条件下进行的，电镀过程中会发生比较严重的析氢反应，最终得到的镀层质量较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供在柠檬酸酸盐体系中制备一种同时具有较好的耐蚀性和耐高温性能的co-cu-re合金镀层，增强了对钢材的防护性能。

2、本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。

3、一种co-cu-re合金的电镀制备方法，按照下述步骤进行：

4、以石墨为阳极，以待电镀的基材为阴极，置于钴铜铼复合镀液中，进行直流恒流电镀，电流为2-5a/dm2，结束电镀后水洗，干燥，得到co-cu-re合金镀层；在钴铜铼复合镀液中，溶剂为水，溶质由高铼酸铵、柠檬酸钠、十二烷基硫酸钠、七水硫酸钴、五水硫酸铜和碳酸氢钠组成，高铼酸铵浓度为1—3g/l，柠檬酸钠浓度为50—130g/l，十二烷基硫酸钠浓度为0.05-0.1g/l，七水硫酸钴浓度为10—50g/l，五水硫酸铜浓度为1—3，碳酸氢钠浓度为4—6g/l，并使用碱液调节ph为8—9。

5、在上述技术方案中，电镀的水浴温度为35-45℃。

6、在上述技术方案中，进行电镀时，进行持续搅拌，搅拌速度为每分钟100—300转，优选搅拌速度为100-200rpm。

7、在上述技术方案中，进行电镀时为直流电镀，电镀时间为20-30min，电流为2.5-3.5a/dm2。

8、在上述技术方案中，待电镀的基材为任意形状的铁或者钢。

9、在上述技术方案中，待电镀的基材在电镀前进行预处理—基材抛光和活化，去除表面氧化层，打磨，除油，12wt％的稀硫酸活化，蒸馏水冲洗，吹干；除油溶液为100-120g/l氢氧化钠水溶液，除油温度为60-65℃，处理时间8-10min。

10、在上述技术方案中，取七水硫酸钴、五水硫酸铜用水溶解后，再向其中加入高铼酸铵和柠檬酸钠，搅拌混合均匀后，再加入碳酸氢钠和十二烷基硫酸钠，搅拌溶解，使用氢氧化钠水溶液调节整个镀液ph为8-9，制成钴铜铼复合镀液，并在1000—1500rmp下搅拌20—24h。

11、在上述技术方案中，在钴铜铼复合镀液中，高铼酸铵浓度为1—1.2g/l，柠檬酸钠浓度为100—130g/l，十二烷基硫酸钠浓度为0.08-0.1g/l，七水硫酸钴浓度为28—50g/l，五水硫酸铜浓度为1—1.2g/l，碳酸氢钠浓度为4—5g/l，并使用碱液调节ph为8—9，碱液为氢氧化钠水溶液。

12、本发明将铼盐和络合剂及表面活性剂添加在含钴、铜离子的基础镀液中，成功制备出了co-cu-re合金镀层。铼元素的引入一方面可以填充镀层的孔隙，增大镀层的致密性，并减小镀层表面的粗糙度，另一方面，由于铼元素突出的物理化学性能，可以提高镀层的耐腐蚀性能以及耐高温氧化性能。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明工艺简单、废液处理容易，安全系数高，环保；(2)本发明在合金镀层中引入铼元素，提高了合金镀层的致密性。本发明方法制得的合金镀层表面平整、耐腐蚀性好、耐高温氧化性能好，使用寿命长，能更好地保护钢材。

技术特征：

1.一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，在钴铜铼复合镀液中，高铼酸铵浓度为1—1.2g/l，柠檬酸钠浓度为100—130g/l，十二烷基硫酸钠浓度为0.08-0.1g/l，七水硫酸钴浓度为28—50g/l，五水硫酸铜浓度为1—1.2g/l，碳酸氢钠浓度为4—5g/l，并使用碱液调节ph为8—9，碱液为氢氧化钠水溶液。

3.根据权利要求1或者2所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，待电镀的基材为任意形状的铁或者钢。

4.根据权利要求3所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，待电镀的基材在电镀前进行预处理—基材抛光和活化，去除表面氧化层，打磨，除油，12wt％的稀硫酸活化，蒸馏水冲洗，吹干；除油溶液为100-120g/l氢氧化钠水溶液，除油温度为60-65℃，处理时间8-10min。

5.根据权利要求1所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，电镀的水浴温度为35-45℃。

6.根据权利要求1所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，进行电镀时，进行持续搅拌，搅拌速度为每分钟100—300转，优选搅拌速度为100-200rpm。

7.根据权利要求1所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，进行电镀时为直流电镀，电镀时间为20-30min，电流为2.5-3.5a/dm2。

8.根据权利要求1所述的一种co-cu-re合金的电镀制备方法，其特征在于，取七水硫酸钴、五水硫酸铜用水溶解后，再向其中加入高铼酸铵和柠檬酸钠，搅拌混合均匀后，再加入碳酸氢钠和十二烷基硫酸钠，搅拌溶解，使用氢氧化钠水溶液调节整个镀液ph为8-9，制成钴铜铼复合镀液，并在1000—1500rmp下搅拌20—24h。

9.利用如权利要求1—8任意一项所述的制备方法得到的co-cu-re合金在铁或者钢保护中的应用。

技术总结本发明公开一种Co‑Cu‑Re合金的电镀制备方法，步骤一，基材的预处理；步骤二，配置Co‑Cu‑Re合金电镀溶液；步骤三，电镀：以石墨为阳极，预处理后的基材为阴极，置于钴铜铼复合镀液中，进行直流恒流电镀，得到Co‑Cu‑Re合金镀层。本发明将铼盐和络合剂及表面活性剂添加在含钴、铜离子的基础镀液中，成功制备出了Co‑Cu‑Re合金镀层。铼元素的引入一方面可以填充镀层的孔隙，增大镀层的致密性，并减小镀层表面的粗糙度，另一方面，由于铼元素突出的物理化学性能，可以提高镀层的耐腐蚀性能以及耐高温氧化性能。技术研发人员：高志明,林逸轩,陈一恒,胡志彪,童樟樟,修妍受保护的技术使用者：天津大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26