一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法

摘要

本发明公开了一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法，该方法包括：在化学镀Ni-P合金溶液中直接加入称量好的金刚石粒子，用已经镀有该合金的玻璃棒诱发活化恒温水浴中的化学镀液，或加入已经镀有该合金的铁片并进行诱发活化，直至出现翻腾现象，施镀结束，经沉淀、过滤、烘干等措施获得镀有Ni-P合金元素层的金刚石粒子。该粒子可用作颗粒增强体来制备金属基复合材料，同时该粒子也是制备工程材料、功能材料的基本原料。

说明书

技术领域

本发明涉及纳米粒子表面处理技术领域，尤其是涉及一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法。

背景技术

目前，金刚石粒子被广泛地用作颗粒增强体来制备金属基复合材料，同时也是制备工程材料、功能材料的基本原料。国内外许多学者都在积极致力于金刚石粒子的应用研究。实际应用中发现：如果直接将裸金刚石粒子加入金属基体中制备增强复合材料，会因为金刚石粒子的共价键与金属基体的金属键之间的本质差别而导致界面润湿性能差，并且金刚石粒子与金属基体接触时，界面处在800℃以上会发生显著的固相反应，导致金刚石粒子降解，在界面处生成一些具有复杂结构的产物，改变金属基体的微结构，从而对界面的结合状况以及材料的力学性能造成不利影响，从而大大降低其综合性能。

如果在金刚石粒子表面复合Ni或其它金属形成陶瓷-金属复合粉体，则可改善陶瓷与基体间的界面润湿性以及化学相容性。将复合粉体加入到金属基体表层中制备出表面复合材料，金属元素和镀层能够抑制或延缓粒子与基体的反应，同时在粒子周围形成一些支撑粒子的组织，从而获得耐磨性能优良的金属基复合材料。因此，为了更好地发挥金刚石粒子的性能，一般需要对其表面进行修饰以改善其性能，这也是国内外材料科学、界面与表面科学等领域的一大热点研究课题。

目前现有技术中主要通过化学镀来实现金刚石粒子与Ni或其它金属的复合。化学镀法是利用金属盐溶液在还原剂的作用下使金属离子还原成金属，在镀件的表面上得到金属的沉积层，该方法具有工艺简单、成本低廉、镀层均匀、与基体结合好等优点，在粒子的表面处理技术中具有很重要的地位。现有技术所公开的化学镀修饰金刚石粒子工艺都要对金刚石粒子实施氧化、亲水、敏化及活化等一系列前处理，过程繁杂，所用药品极其昂贵，限制了这一方法在实际生产中的应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种经化学镀活化处理后表面镀有Ni-P合金的金刚石粒子及其活化处理方法。

本申请所采用的技术方案是：

一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法，包括：

(1)配置镀液：按比例配制化学镀Ni-P合金所需镀液；

(2)加热镀液：将装有已配制好镀液的镀槽放在恒温水浴中加热，施镀温度为80℃～90℃；

(3)加入金刚石粒子并搅拌：把已称量好的金刚石粒子直接加入上述镀液中，实施诱发活化处理，诱发活化过程中无须搅拌；

(4)施镀至镀液翻腾：施镀时间为3～5小时，并调节pH值为4.6～5.0，直至镀液中出现翻腾现象，待到翻腾现象消失后即停止施镀；

(5)经沉淀、过滤、干燥，得到镀有Ni-P合金的金刚石粒子。

进一步的，步骤(1)中所述镀液的配方为：硫酸镍20-40g/L，次亚磷酸钠10-30g/L，柠檬酸10-30g/L，醋酸钠5-25g/L，碘酸钾0.01-0.05mg/L，十二烷基苯磺酸钠0.01-0.05mg/L。

进一步的，步骤(1)中所述镀液的配方为：硫酸镍28g/L，次亚磷酸钠20g/L，柠檬酸20g/L，醋酸钠15g/L，碘酸钾0.02mg/L，十二烷基苯磺酸钠0.02mg/L。

进一步的，步骤(3)中采用已镀有Ni-P合金的玻璃棒或采用已镀有Ni-P合金的铁片实施诱发活化。

进一步的，步骤(4)中采用1：5的氨水调节镀液pH值。

本发明的有益效果：

活化后的金刚石粒子表面复合Ni-P合金效果好，避免了在化学镀过程中加入金刚石粒子前进行的复杂处理，只需用已经镀有Ni-P合金的玻璃棒或铁片活化镀液，工艺简单。

附图说明

图1是经活化处理表面镀有Ni-P合金的金刚石粒子的示意图；

图2是本发明所述的一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法流程图。

具体实施方式

结合图1详细说明采用本发明所述方法制备的该表面镀有Ni-P合金的金刚石粒子，该金刚石粒子由金刚石颗粒基体及复合在基体表面的Ni-P合金元素层组成。该粒子可用作颗粒增强体来制备金属基复合材料，同时该粒子也是制备工程材料、功能材料的基本原料。

下面结合附图详细说明金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的具体实施方式。

实施例1

一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法，包括：(1)配置镀液：按比例配制化学镀Ni-P合金所需镀液，所述镀液的配方为：硫酸镍20g/L，次亚磷酸钠10g/L，柠檬酸10g/L，醋酸钠5g/L，碘酸钾0.01mg/L，十二烷基苯磺酸钠0.01mg/L；(2)加热镀液：将装有已配制好镀液的镀槽放在恒温水浴中加热，施镀温度为80℃；(3)加入金刚石粒子并搅拌：把已称量好的金刚石粒子直接加入上述镀液中，采用已镀有Ni-P合金的玻璃棒进行诱发活化；(4)施镀至镀液翻腾：施镀时间为3小时，并采用1：5的氨水调节镀液pH值，调节pH值为4.6，直至镀液中出现翻腾现象，待到翻腾现象消失后即停止施镀；(5)经沉淀、过滤、干燥，得到镀有Ni-P合金的金刚石粒子。

实施例2

一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法，包括：(1)配置镀液：按比例配制化学镀Ni-P合金所需镀液，所述镀液的配方为：硫酸镍28g/L，次亚磷酸钠20g/L，柠檬酸20g/L，醋酸钠15g/L，碘酸钾0.02mg/L，十二烷基苯磺酸钠0.02mg/L；(2)加热镀液：将装有已配制好镀液的镀槽放在恒温水浴中加热，施镀温度为85℃；(3)加入金刚石粒子并搅拌：把已称量好的金刚石粒子直接加入上述镀液中，采用已镀有Ni-P合金的玻璃棒进行诱发活化；(4)施镀至镀液翻腾：施镀时间为4小时，并采用1：5的氨水调节镀液pH值，调节pH值为4.8，直至镀液中出现翻腾现象，待到翻腾现象消失后即停止施镀；(5)经沉淀、过滤、干燥，得到镀有Ni-P合金的金刚石粒子。

实施例3

一种金刚石粒子表面化学镀Ni-P合金的方法，包括：(1)配置镀液：按比例配制化学镀Ni-P合金所需镀液，所述镀液的配方为硫酸镍40g/L，次亚磷酸钠30g/L，柠檬酸30g/L，醋酸钠25g/L，碘酸钾0.05mg/L，十二烷基苯磺酸钠0.05mg/L；(2)加热镀液：将装有已配制好镀液的镀槽放在恒温水浴中加热，施镀温度为90℃；(3)加入金刚石粒子并搅拌：把已称量好的金刚石粒子直接加入上述镀液中，采用已镀有Ni-P合金的玻璃棒进行诱发活化；(4)施镀至镀液翻腾：施镀时间为5小时，并采用1∶5的氨水调节镀液pH值，调节pH值为5.0，直至镀液中出现翻腾现象，待到翻腾现象消失后即停止施镀；(5)经沉淀、过滤、干燥，得到镀有Ni-P合金的金刚石粒子。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。