聚四氟乙烯加强Ni—P合金化学复合镀工艺钻研

侯俊英 赵燕伟

(青岛科技年夜学电机学院，山东青岛266061)

择要：本文对镍磷聚四氟乙烯(Plotyertarlfouorethylence，PTFE)化学复合镀的工艺、复合镀层的功能等进行了钻研以及剖析，确定了复合粒子FE的用量和外表活性剂十二烷基苯磺酸钠的活化作用。采纳金相显微组织察看、显微硬度以及连系强度检测等对Ni—P—PTFE化学复合镀层进行了钻研。后果标明：增加过量的PTFE粒子以及外表活性剂后镀液功能稳固，镀层外参观滑平坦，镀层内PTFE粒子散布平均，镀层与基体连系精良，硬度较高。

要害词：化学复合镀，复合粒子PTFE，外表活性剂

中图分类号：TG174.46;文献标识码：A;文章编号：1006—9658(2009)05—3

1·引言

聚四氟乙烯(英文称号Plotyertarlfouorethylence，FFFE)是一种无机聚合物类型的固体光滑剂。以FE作为共堆积微粒制备的复合镀层，FFFE粒子平均扩散于此中，构成一种自光滑膜，除了了用于普通要求减摩的环境外，还罕用于制备橡胶压铸时的脱模镀层，和石油自然气产业的压头蝶形阀、扣件、精细仪器、汽化器、轴承、活塞等。然而具备自光滑性的粒子年夜可能是疏水性的，且外表能极低，正在镀液中易于团圆以及沉降，很难将其平均地扩散正在镀液中，这些团圆体的构成使患上固体颗粒不克不及正在镀液中平均扩散，不克不及施展其应有的效应，采纳适当的外表活性剂是解Ni—P—PTFE复合镀的要害[1-3]。因为影响化学复合镀的要素较多，而且退出没有同的第二相粒子，复合镀工艺差异很年夜，因而，今朝对该镀层的钻研尚处于工艺前提的探究及局部功能的测试阶段，施镀工艺尚没有稳固。

2·实验进程

实验时将镀件采纳惯例的办法除了油、除了锈，活化后入槽，通过肯定工夫的镀覆，使镀件外表结实地堆积一层与基体连系精良、耐用牢靠的镀层。

2.1实验安装及资料

次要安装及用品包罗76—1型恒温玻璃水浴、烧杯、引流棒、过滤布、温度计、pH试纸(施镀进程中调理pH值用)等。次要实验资料是30妹妹x40mill镀锌铁板若干。所用试剂包罗硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸、醋酸钠、盐酸、碘酸钾、十二烷基苯磺酸钠、氨水、3%～5%的硝酸酒精、无水酒精等。复合粒子为微米级PTFE。所用药品均为剖析纯化学试剂。

2.2实验计划

对化学复合镀而言，决议其镀层功能的次要目标有外观、硬度、厚度、堆积速率以及连系强度等，综合外文献材料，本文拟以镀液中PTFE的退出量、镀覆工夫以及外表活性剂的增加为钻研工具，探究出具备精良外观等功能的复合镀层的工艺参数。本实验采纳的实验计划如表1所示。

 3·实验后果剖析与探讨

3.1镀层的外观与外表粒子的散布

(1)复合镀层的外观

化学复合镀层的外观测验是镀层品质根本的测验，外观没有及格的镀件无需进行其余名目的测验。及格的外观应该是光洁的或是无光泽，其外表应平均，没有容许有针孔、麻点、起皮、起疮、零落、黑点、分层、树枝状结晶等疵病。若是光洁镀层还应有足够的光洁水平，镀层外观很年夜水平上取决于基体的光洁度战争整度。本实验一切试样的外观如表2所示。从表中没有好看出所取得的Ni—P—PTFE复合镀层外表光洁，无凹陷，无起皮;与化学镀Ni—P镀层相比，色泽较亮，而且很润滑。

 (2)复合镀层外表粒子的散布

复合镀层的外表粒子散布如图1所示。从图1中的7b、8b、12b能够看出，当粒子增加量肯定时，镀层中的微粒散布与施镀工夫无关。施镀工夫越长，镀层中的PTFE就越多，镀层也就显患上越致密。

 从图1lb、12b、13b、14b能够看出镀层中的微粒散布与镀液中FE的增加量有很年夜关系。镀液中FE的增加量越多时，镀层中的微粒也较多，但没有是越多越好，当退出聚四氟乙烯的量<5g/L时，跟着PTFE增加量的添加，粒子以及试样外表发作机器碰撞的概率添加，有更多的粒子被Ni—P合金镶嵌;当退出聚四氟乙烯的增加量>5g/L时，则愈来愈多的粒子抵达试样外表，障碍了Ni以及HEPO的分散，减慢了Ni以及P的堆积，无奈镶嵌更多的PTFE粒子，影响镀层中PTFE含量。能够看出，合适的聚四氟乙烯增加量为5g/L[4]。

从图5a、5b能够看出镀层中的微粒散布与镀液中外表活性剂的增加量无关系。镀液中外表活性剂的增加量越多时，镀层中的微粒也较多，但没有是越多越好。钻研发现[1]，外表活性剂浓度过低时，镀液中PTFE微粒的润湿性以及扩散情况均欠好，以致所患上的复合镀层中FE微粒的含量很少;外表活性剂用量过多时，正在镀层中会布满巨细没有等的泡坑，岂但升高镀层的致密性，并且终极也要升高镀层中PTFE微粒的含量，以致复合镀层的品质变差。因而必需抉择过量的面活性剂，能力使其正在镀液中平均扩散。

3.2连系强度

化学复合镀层与基体资料的连系力是权衡化学镀层品质的首要目标之一。本实验中试样连系力的测定采纳的是重复蜿蜒法，察看镀层能否起皮、零落。种办法尽管不克不及测出连系强度的详细数值，但测试进程程十分简略，而且没有需求其它的仪器设施，取得的后果曾经可以餍足本次实验的连系强度的测试要求。拔取实验所患上的各镀件，测试后果标明，各镀层经剪切、蜿蜒无起皮、零落景象。

3.3镀层的金相组织

从图2的6a、6b可看出：正在工夫相反、PTFE增加相反、外表活性剂增加量没有同的状况下，镀层厚厚度没有同;阐明外表活性剂有进步镀速的作用，条件是增加了过量的外表活性剂，这是由于过量外表活性剂能促成镀速的进步。外表活性剂退出量太少，不克不及齐全包裹纳米粒子，纳米粒子不克不及平均扩散正在镀液中，有些不被外表活性剂润饰的粒子就会团圆，逐步堆积正在镀液底部，从而升高了悬浮于镀液中的纳米粒子的含量;外表活性剂退出过多，会讳饰工件外表的活性点，共堆积的颗粒就会缩小，以致堆积速率减小。

 从图2的7b、8b、12b能够看出：镀层厚度与施镀工夫无关，正在FE增加量相反，外表活性剂增加量相反的状况下，施镀工夫越长，镀层越厚;同时，正在2.5h时，反响景象曾经再也不显著，正在镀件外表看没有到气泡，阐明较好的施镀工夫是2.5h，正在2.5h内，跟着工夫的添加，镀层厚度添加。

3.4镀层显微硬度

所测患上的试样镀层的显微硬度与基体的硬度105HV相比，镀层的硬度均匀正在300HV阁下，差异比拟年夜，镀层硬度比基体硬度高患上多。标明Ni—P一FE复合镀工艺可以取得具备较高硬度镀层。从图3能够看出，正在施镀工夫相反(2h)时，外表活性剂多的试样的硬度小于外表活性剂少的试样的硬度，由于跟着外表活性剂的加人量的添加使PTFE的含量降低，PTFE的含量降低使镀层外表硬度值升高[5]。从图4能够看出，正在施镀工夫相反(2.5h)时，跟着PTFE含量的添加，镀层硬度升高。由于镀层中散布的PTFE粒子较软，容易孕育发生塑性变形，同时升高了镀层的无效承载面积，从而招致镀层硬度降落。

(1)正在已失去的化学镀液配方中退出FE粒子，所患上镀层外观平坦，光洁，均匀硬度300HV，Ni—P一PTFE化学复合度镀层均匀厚度14 m。

(2)施镀进程进行到2.5h时，反响景象曾经再也不显著，正在镀件外表看没有到气泡。阐明适合的施镀工夫为2.5h。

(3)没有同的PTFE增加量可失去没有异性能的镀层。经过比拟患上知，合适的PTFE增加量为5～7L，此时外表复合粒子散布平均且致密。

(4)正在镀液中间接加人PTFE的成果欠好，而进步前辈行PTFE的亲水解决，即退出外表活性剂，而后退出到镀液中，PTFE正在镀液中悬浮扩散成果好。正在施镀进程中，还发现外表活性剂多的试样比外表活性剂少的试样反响工夫长，阐明退出表而活性剂无利于镀层的构成。

参考文献

[1]周啸，尚慧性，杜文义.基体外表情况、外表活性剂浓度对Ni—P一FE化学复合镀层构造的影响[J]资料维护，2000，33(6)：1～3.

[2]徐方超，胡三媛，李长林，等.化学复合镀Ni—P—PTFE工艺的实验钻研[J].中国农业年夜学学报，2004，9(3)：49～52.

[3]闰康平，陈匡平易近，贾文，等.外表活性剂正在Ni—P—PTFE复合镀中作用钻研[J].外表技巧，1995，24(3)：6～8.

[4]张淑艳，胡三媛.化学复合镀Ni—P一PTFE工艺的实验钻研[J].中国农业年夜学学报，2006，11(2)：7O～73.

[5]陈增辉，谢华.Ni—P—PTFE化学复合镀的工艺钻研[J].外表技巧，2007.36(3)：46—48.