玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍液及其製備方法

2023-11-02 22:53:12 1

專利名稱：玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍液及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍液及其製備方法。
背景技術：
目前，國內外對化學鍍三元合金的報導較多，四元合金和有關稀土元素化學鍍的 報導較少，且大部分在金屬基體上進行施鍍，稀土元素加入玻璃纖維化學鍍的研究未 見報導。 一般當稀土元素加入時，鍍液的穩定性、沉積速度和鍍層質量能明顯提高， 材料可用於製備磁記錄介質與耐腐蝕鍍層，但只在金屬基體上施鍍無疑限制了材料的 使用範圍。近年來，各種非金屬材料、高分子材料在電子工業中廣泛應用，而電磁波 可以暢通無阻地通過這些材料，造成嚴重的電磁汙染和信息洩漏。為防止電磁汙染與 信息洩露，對電磁波進行控制和屏蔽處理顯得尤為重要，而採用金屬填料作導電填料 時，存在價格較貴、塗層重量較大的缺點。

發明內容
要解決的技術問題
為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元 合金鍍液及其製備方法，以硫酸鎳、硫酸鈷為主鹽，次亞磷酸鈉為還原劑，檸檬酸鈉、 蘋果酸和丁二酸為複合絡合劑，尿素和硫脲為複合穩定劑，硫酸銨為緩衝劑，稀土氧 化物1^203，氨水和鹽酸為原料製備。
技術方案
一種玻璃纖維表面Ni-Co-La-P合金鍍液及其製備方法，其特徵在於鍍液的配方為 硫酸鎳NiS(V6H20: 1.6~2.70g/100ml， 硫酸鈷CoS04'7H20: 0.6-1.80 g/100ml，氧化鑭La203: 0.02~0.18g/100ml， 檸檬酸鈉Na3C6H507'2H20: 3.0~5.0 g/100ml ， 蘋果酸(:411605: 0.5-1.8 g/100ml， 丁二酸(:411604: 0.6~1.4g/100ml， 次亞磷酸鈉NaH2P02'H20: 2.0~3.4 g/100ml ， 硫酸銨(NH4)2S04: 3.6~5.5g/100ml， 蒸餾水1120: lOOml， 硫脲CH4N2S: 0.008~0.05 g/100ml， 尿素CO(NH2)2: 0.9~2.1 g/100ml， 濃鹽酸HC1: 2.5~5.5 g/100ml。
一種製備上述鍍液的方法，其特徵在於所述的Ni-Fe-Co-La-P金鍍液的製備步 驟如下
步驟l、將主鹽硫酸鎳、硫酸鈷放入燒杯A中，加入95ml的蒸餾水；
步驟2、將稱取的三氧化二鑭放入燒杯B中，加入5ml水和濃鹽酸，常溫下在磁力
攪拌器中攪拌溶解，溶解後加入燒杯A中； 步驟3、把檸檬酸鈉、蘋果酸、丁二酸，次亞磷酸鈉、硫酸銨、硫脲和尿素，依次
加入燒杯A中，攪拌至完全溶解，滴入氨水調節pH-8.0土0.2，配成化學
鍍液。 有益效果
本發明提出一種玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍液，在鍍液中加入稀土氧 化物1^203,不僅提高鍍液的穩定性和利用率，而且提高了合金鍍層中金屬元素Ni、 Co的含量，並在合金鍍層中引入了稀土元素La，大大降低了P含量，同時還能降低化學鍍的施鍍溫度。在化學鍍液中加入適量的稀土氧化物所製得合金鍍層中磷含量在
6%~23%，而傳統以金屬為基體的化學鍍合金層中磷含量在15%~33%;玻璃纖維有 良好的導電性，可作為導電填料與電損耗吸收劑使用。


圖l:玻璃纖維表面合金鍍層的SEM圖 a:未添力卩1^203 b:添加1^203
圖2:鍍態下非晶態合金鍍層的電阻率
具體實施例方式
現結合附圖對本發明作進一步描述
步驟l、稱取硫酸鎳(1.80g)、硫酸鈷(0.90g)放入250ml的燒杯中，加入95ml的蒸餾水。
步驟2、稱取三氧化二鑭(0.11g)放入50ml的燒杯中，加入5ml蒸餾水和2.50 5.50ml濃鹽酸，常溫下在磁力攪拌器中攪拌溶解，溶解後加入上述1中250ml燒杯中。
步驟3、稱取檸檬酸鈉(3.50g)、蘋果酸(0.90g)、丁二酸(0.86g)、次亞磷酸鈉(2.80g)、 硫酸銨(4.10g)硫脲(0.02g)和尿素(1.25g)依次加入上述1中250ml的燒杯中，攪拌至完 全溶解，滴入氨水調節pl^8.0士0.2，配成化學鍍液。
本發明的應用實施例
將前處理好的玻璃纖維放入已配好的化學渡液的燒杯中，水浴加熱，在50°C~70 。C下反應20 60min，反應結束後，取出玻璃纖維，用蒸餾水清洗3次，在烘箱中乾燥 半小時處理，溫度在70士5T:。即製得玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍層。
本發明研製的化學鍍Ni-Co-La-P導電導磁玻璃纖維的特點在於(1)在鍍液中加入稀土氧化物La203，不僅提高鍍液的穩定性和利用率，而且提高了合金鍍層中金屬 元素Ni、 Co的含量，並在合金鍍層中引入了稀土元素La，大大降低了P含量，在化 學鍍液中加入適量的La203，所製得合金鍍層中磷含量在6%~23%，而傳統以金屬為 基體的化學鍍合金層中磷含量在15%~33%，我們所研製的Ni-Co-La-P導電玻璃纖維 的基本組成見表2; (2)在相同化學鍍沉積速率條件下，鍍液中添加稀土元素La，可 使施鍍溫度降低6'C 20'C，在相同溫度條件下，添加稀土元素La可使鍍層的最大沉 積速率提高約25~30%; (3)研製的Ni-Co-La-P四元合金玻璃纖維的表面更加光滑、 緻密(見圖l)，且電、磁性能優良(見圖2、表3和表4)。
表2玻璃纖維Ni-Co-La-P合金鍍層的組成
元素_重量百分數/%
Ni 50~60 Co 5~20 P 6 23 La 0.2 1.1
圖1 (a)和(b)分別為在某一鍍液配方下未添加和添加1^203合金鍍層的表面形 貌關係圖。可以看出，玻璃纖維表面形成了完整的合金鍍層，且鍍液中加入1^203後 所得鍍層更加均勻、光滑和緻密。
在化學鍍Ni-Co-La-P上述鍍液配方組成中保持其它組分不變的條件下，改變 1^203濃度，對所製得Ni-Co-La-P合金鍍層的電阻率進行了研究，結果如圖2所示。
用微波四態四埠反射計，對在上述條件下所製得Ni-Co-P和Ni-Co-La-P合金鍍 層的電磁參數進行了測定，研究稀土元素對導電玻璃纖維電磁參數的影響，選定頻率為9300MHz，實驗結果見表3和4。
表3玻璃纖維Ni-Co-P合金鍍層電磁參數
Real Imaqe Tan(d)
U=U'-iU" 1.78547 0.92876 0.52018
E2=E2'-iE2"2.45672 3.85167 1.56782
表4玻璃纖維Ni-Co-La-P合金鍍層電磁參數
Real Imaqe Tan(d)
U=U'-iU" 1.26098 0.99531 0.78931
E2=E2'-iE2" 2.56721 5.12541 1.99849
由表3和4中可知，Ni-Co-P和Ni-Co-La-P合金鍍層的磁導率皆是複數，說明具 有一定的磁性，且Ni-Co-La-P合金鍍層的磁導率和介電常數比Ni-Co-P合金鍍層的大， 說明稀土元素La能提高合金鍍層的電、磁性能。同時也說明了稀土元素La能提高化 學鍍導電玻璃纖維的電磁屏蔽和微波吸波能力。
權利要求
1. 一種玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍液及其製備方法，其特徵在於鍍液的 配方為硫酸鎳NiS(V6H20: 1.6~2.70gA00ml, 硫酸鈷CoS04'7H20: 0.6~1.80g/l00ml, 氧化鑭La203: 0.02~0.18g/i00ml， 檸檬酸鈉Na3C6H507.2H20: 3.0~5.0 g/l00ml， 蘋果酸C4H605: 0.5~1.8 g/l00ml，丁二酸0^604: 0.6~1.4g/100ml，次亞磷酸鈉NaH2P02-H20: 2.0 3.4g/100ml,硫酸銨(NH4)2S04: 3.6~5.5g/lOOml，蒸餾水1120: lOOml，硫脲CH4N2S: 0.008~0.05 g/100ml'尿素CO(NH2)2: 0.9-2.1 g/100ml，濃鹽酸HC1: 2.5~5.5 g/100ml。
2. —種製備權利要求1所述鍍液的方法，其特徵在於所述的Ni-Fe-Co-La-P金鍍液 的製備步驟如下步驟l、將主鹽硫酸鎳、硫酸鈷放入燒杯A中，加入95ml的蒸餾水；步驟2、將稱取的三氧化二鑭放入燒杯B中，加入5ml水和濃鹽酸，常溫下在磁力攪拌器中攪拌溶解，溶解後加入燒杯A中； 步驟3、把檸檬酸鈉、蘋果酸、丁二酸，次亞磷酸鈉、硫酸銨、硫脲和尿素，依次加入燒杯A中，攪拌至完全溶解，滴入氨水調節pH-8.0士0.2，配成化學鍍液。
全文摘要
本發明涉及一種玻璃纖維化學鍍Ni-Co-La-P四元合金鍍液及其製備方法。其特徵在於鍍液的配方為硫酸鎳、硫酸鈷、氧化鑭、檸檬酸鈉、蘋果酸、丁二酸、次亞磷酸鈉、硫酸銨、蒸餾水、硫脲、尿素和濃鹽酸。製備方法為將主鹽硫酸鎳和硫酸鈷放入蒸餾水，將三氧化二鑭、蒸餾水和濃鹽酸溶解後加入；把檸檬酸鈉、蘋果酸、丁二酸，硫酸銨、次亞磷酸鈉、硫脲和尿素，依次加入攪拌至完全溶解，滴入氨水配成化學鍍液。有益效果是由於在化學鍍液中加入適量的La2O3，所製得合金鍍層中磷含量在6％～23％，採用本化學鍍的玻璃纖維有良好的導電性，可作為導電填料與電損耗吸收劑使用。
文檔編號C23C18/48GK101311309SQ200710017929
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月24日 優先權日2007年5月24日
發明者秦秀蘭, 英 黃, 齊暑華 申請人:西北工業大學