一种Ni/P-Ni/P/PTFE-PTFE复合涂层的制备方法及应用

摘要

本发明涉及金属表面防护涂层技术领域，具体为一种Ni/P‑Ni/P/PTFE‑PTFE复合涂层制备方法及应用，该方法应用于机械零部件的表面可以提高耐腐蚀性能、耐磨性和自润滑性。在基体表面直接施镀形成Ni/P镀层，Ni/P镀层表面复合化学镀形成Ni/P/PTFE过渡层，Ni/P/PTFE过渡层表面喷涂聚四氟乙烯涂层作为表面层。本发明在高腐蚀性真空泵体表面、半导体装备、科学仪器、生物制药、医疗和化工化学等工艺中，防护涂层可以长时间抵抗高腐蚀性气体的腐蚀，提高机械零部件的使用寿命。

主权项

一种Ni／P‑Ni／P／PTFE‑PTFE复合涂层的制备方法，其特征在于，在基体表面直接施镀形成Ni/P镀层，Ni/P镀层表面复合化学镀形成Ni/P/PTFE过渡层，Ni/P/PTFE过渡层表面喷涂聚四氟乙烯涂层作为表面层；采用化学镀在零件表面施镀镍磷镀层底层，具体如下：（1）除油去除零件表层的油污，除油液配方如下：Na₂CO₃：15～20g/L，Na₃PO₄·12H₂O：20～30g/L，Na₂SiO₃：10～15g/L，OP‑10：1～3g/L，余量为水；除油液温度为 40～60℃，同时采用超声波，超声波频率为28或40kHz、处理时间为10～30分钟；（2） 酸洗（3）化学镀镀液以次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、加速剂、稳定剂，镀液的配方如下：硫酸镍：20～30g/L；次亚磷酸钠：30～40g/L；络合剂配方：乙酸钠：15～25g/L；丙酸：10～20g/L；DL‑苹果酸：20～30g/L；甘氨酸：5～10g/L；EDTA：5～10g/L；柠檬酸钠：20～40g/L；加速剂配方：丁二酸：20～30g/L；稳定剂配方：乙酸铅 (Pb²⁺)：2～8ppm；硫脲H₂NCSNH₂：2～8ppm；余量为水；化学镀工艺参数：pH：4.4～4.6、温度：80～90℃、时间：60～120分钟、镀速：10～20μm/小时，镀液在金属表面的催化作用下，经控制化学还原法进行镍磷沉积，镀上一层均匀完整的镀层，镀层厚度为15～30μm；（4）复合化学镀镀液以次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、加速剂、稳定剂，镀液的配方如下：硫酸镍：25～35g/L；次亚磷酸钠：30～40g/L；络合剂配方：乙酸钠：15～25g/L；丙酸：10～20g/L；DL‑苹果酸：20～30g/L；甘氨酸：5～10g/L；EDTA：5～10g/L；柠檬酸钠：20～40g/L；加速剂配方：丁二酸：20～30g/L；稳定剂配方：乙酸铅 (Pb²⁺)：1～5ppm；硫脲H₂NCSNH₂：1～5ppm；PTFE乳液，固体份含量50～70wt%：3～5mL/L；余量为水；化学镀工艺参数：pH：4.4～4.6、温度：80～90℃、时间：30～60分钟、镀速：10～15μm/小时；镀液在金属表面的催化作用下，经控制化学还原法进行镍磷沉积，即可镀上一层均匀完整的Ni/P/PTFE过渡层，Ni/P/PTFE过渡层厚度为5～15μm；采用喷涂法制备零部件氟树脂涂层，具体实施如下：涂料配置：按质量百分比计，1～10%纳米SiO₂粉末加90～99%PTFE粉末，球磨3～5小时；喷涂压力：3～5标准大气压；喷涂距离：200～300mm；粉末粒度：180目过筛；氟树脂涂层厚度为30～80μm。