1.本發(fā)明涉及金鋼線加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表面鍍附高磷鎳合金的金鋼砂、鍍附液、鍍附工藝、鍍附裝置及含有該金鋼砂的金鋼線。

背景技術(shù)：

2.現(xiàn)有金鋼線制備工藝中，懸浮上砂是主流技術(shù)，這種工藝對(duì)化學(xué)鍍金鋼砂要求極高?；瘜W(xué)鍍砂技術(shù)已然成熟，但生產(chǎn)出適合制備金鋼線的金鋼砂技術(shù)目前仍未成熟。

3.高品質(zhì)化學(xué)鍍金鋼砂可以顯著降低生產(chǎn)成本，目前金鋼砂是金鋼線生產(chǎn)過程中重要的原材料之一，在生產(chǎn)成本的比重超過15％?；瘜W(xué)鍍砂，在保證質(zhì)量的同時(shí)，可以回收舊砂，退鍍后重復(fù)利用，生產(chǎn)成本將下降約5％。但是現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)鍍砂所得到的金鋼砂在進(jìn)行懸浮上砂時(shí)候非常容易團(tuán)聚，使得部分金鋼線基材裸露的情況，且對(duì)金鋼砂鍍附的時(shí)候，也存在金屬難以鍍附上去，鍍附不均勻的情況。這些問題的主要原因是將金鋼砂與鋼絲電鍍結(jié)合的過程(鋼線來回繞20?50圈)，有線圈效應(yīng)，并形成磁感線，導(dǎo)磁性金鋼砂會(huì)因?yàn)榇鸥芯€運(yùn)動(dòng)，吸附，進(jìn)而引發(fā)顆粒團(tuán)聚。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種表面鍍附高磷鎳合金的金鋼砂、鍍附液、鍍附工藝、鍍附裝置及含有該金鋼砂的金鋼線，采用本發(fā)明的鍍附液，可以使得金鋼砂上的金屬鍍附均勻，鍍層磷含量＞11％，不導(dǎo)磁，耐蝕性能好。金鋼砂整體不容易團(tuán)聚，金鋼線上砂均勻，顆粒覆蓋度高，所得金鋼線品質(zhì)更好。

5.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：

6.一種金鋼砂表面鍍附高磷鎳合金的鍍附液，所述鍍附液包括如下組分：

7.硫酸鎳20g/l?35g/l、次亞磷酸鉀20g/l?35g/l、dl?酒石酸鉀5g/l?10g/l、三乙醇胺5ml/l?10ml/l、丙二酸:5g/l?10g/l，所述鍍附液的ph保持6.0≤ph≤7.0。只有采用本發(fā)明所述的鍍附液，才能得到含磷量＞11％的不導(dǎo)磁金鋼砂，且能極好的適應(yīng)后面的上砂步驟，使得不采用上砂劑也能得到上砂良好的金鋼線。

8.所述的dl?酒石酸鉀指的是外消旋酒石酸鉀。

9.優(yōu)選的，采用10％～20％(v/v)氨水和15％～35％硫酸(v/v)對(duì)鍍附液的ph進(jìn)行調(diào)整。

10.一種金鋼砂表面鍍附高磷鎳合金的鍍附工藝，包括如下步驟：

[0011]?。号渲脵?quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的鍍附液；

[0012]ⅱ：將鍍附液加熱至35℃?50℃之間，將金鋼砂倒入步驟i所得鍍附液中進(jìn)行反應(yīng)。在此溫度范圍內(nèi)的鍍附均可得到不導(dǎo)磁的金鋼砂。當(dāng)然更進(jìn)一步的，當(dāng)溫度為45～50℃時(shí)候，所得到的金鋼砂的增重更多。

[0013]

優(yōu)選的，所述步驟ii所用金鋼砂使用之前進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括粗化微蝕

步驟，所述粗化微蝕所用粗化液以1000ml計(jì)，包括：5?10ml硝酸、1?5ml磷酸、5?20g三氧化鉻，其余為水，金鋼砂與粗化液的質(zhì)量體積比g/ml為1～2:100。當(dāng)然，粗化液中的成分也可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)大或縮小，只要保持本發(fā)明的比例即可。例如，粗化液為2000ml時(shí)，其他配料相應(yīng)調(diào)整為10?20ml硝酸、2?10ml磷酸、10?40g三氧化鉻。

[0014]

優(yōu)選的，所述預(yù)處理還包括活化步驟，所述活化步驟具體如下：

[0015]

活化液以1000ml計(jì)，包括使用含有0.1?0.2g氯化鈀、和1?2g的氯化亞錫混合、稀鹽酸溶液，對(duì)粗化微蝕后的金鋼砂活化2h～5h。此處所述的稀鹽酸溶液指的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于10％的鹽酸溶液，最好質(zhì)量分?jǐn)?shù)為是在5％～15％之間，最佳的是采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的鹽酸溶液。

[0016]

優(yōu)選的，所述粗化微蝕的溫度為70℃～85℃，時(shí)間為3min～5min。

[0017]

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述金鋼砂和鍍附液的質(zhì)量體積比g/ml為1～2：100，鍍附溫度為45～50℃。

[0018]

優(yōu)選的，所述金鋼砂分批次加入鍍鎳溶液中，每次加入的金鋼砂為加入金鋼砂總質(zhì)量為20％～30％。分次加入主要目的是為了使加入鍍附液的金鋼砂能快速分散，不粘連。另外也可以控制反應(yīng)速度，避免一次加入過多，鍍液ph值突降。例如總砂量為20克，那么第一次加入約4克，第二次再加4克，每次相隔60秒左右，依次類推。

[0019]

一種金鋼砂，其是前述所述的鍍附工藝得到，或采用前述所述的鍍附液鍍附得到。

[0020]

一種金鋼線，金鋼線上包括前述所述的金鋼砂。

[0021]

一種鍍附裝置，所述鍍附裝置包括：

[0022]

內(nèi)膽，所述內(nèi)膽底部為v型；

[0023]

加熱裝置，設(shè)置在內(nèi)膽外側(cè)；

[0024]

加料口，設(shè)置在內(nèi)膽上部；

[0025]

v型攪拌槳，設(shè)置在內(nèi)膽底部的v型部；

[0026]

至少一個(gè)水平攪拌槳，設(shè)置v型攪拌槳上方；

[0027]

攪拌連桿，連接v型攪拌槳和水平攪拌槳；

[0028]

伺服電機(jī)，帶動(dòng)攪拌連桿轉(zhuǎn)動(dòng)；

[0029]

排料管，設(shè)置在內(nèi)膽底部。本發(fā)明的鍍附裝置可以更好的使得鍍附均勻。

[0030]

優(yōu)選的，所述的水平攪拌槳為兩個(gè)，分別位于內(nèi)膽的中部和上部，所述兩個(gè)水平攪拌槳互為反角設(shè)置，攪拌時(shí)，所述位于內(nèi)膽上部的攪拌槳為下壓攪拌槳，所述位于內(nèi)膽中部的攪拌槳為上翻攪拌槳。反角設(shè)置指的是位于上部的攪拌槳的槳葉的在安裝時(shí)候的翻轉(zhuǎn)角度與位于中部的攪拌槳的槳葉的翻轉(zhuǎn)角度為相反的，例如，上面的攪拌槳葉安裝時(shí)候是水平正向翻轉(zhuǎn)45°，而中部的攪拌槳的槳葉則反向翻轉(zhuǎn)45°，這樣才會(huì)在攪拌時(shí)，兩個(gè)攪拌槳的作用不同。當(dāng)然為了防止液體飛濺，應(yīng)當(dāng)將上部的攪拌槳設(shè)置為攪拌時(shí)起下壓作用的攪拌槳，將中部的攪拌槳設(shè)置為攪拌時(shí)起上翻作用的攪拌槳，如此才能使得在防止飛濺的同時(shí)，混合均勻。

[0031]

優(yōu)選的，所述的加熱裝置為油浴夾層加熱裝置，所述的油浴夾層加熱裝置外側(cè)設(shè)置有外殼。

[0032]

本發(fā)明所涉及的數(shù)值范圍的端值，均在本發(fā)明保護(hù)范圍中。

[0033]

有益效果

[0034]

本發(fā)明在鍍附前對(duì)金鋼砂進(jìn)行粗化微蝕，能使得金鋼砂表面粗糙，可顯著提升鍍層與基體的結(jié)合能力。

[0035]

本發(fā)明鍍附方法所得金鋼砂上的金屬鍍附均勻，鍍層磷含量＞11％，不導(dǎo)磁，耐蝕性能好。金鋼砂整體不容易團(tuán)聚，金鋼線上砂均勻，所得金鋼線品質(zhì)更好。

[0036]

本發(fā)明鍍附液得到的鍍層無脆性，鍍附液所得金鋼砂上砂時(shí)候無需額外加上砂劑，因此上砂后的上砂鍍液的后處理更加簡(jiǎn)單。

[0037]

采用本發(fā)明鍍附方法所得金鋼砂與基材的結(jié)合力良好，打結(jié)拉斷(帶扣)，無鍍層或者金鋼砂脫落現(xiàn)象，顆粒分布良好，均勻。

[0038]

本發(fā)明的鍍附裝置中采用多槳葉，兩水平槳分布在罐體內(nèi)，一個(gè)v型槳葉在底部，可使及時(shí)快速攪拌，也不會(huì)有溶液飛濺出來。進(jìn)而保證金鋼砂在鍍附過程保持懸浮狀態(tài)。

[0039]

鍍附裝置進(jìn)一步采用油浴加熱，使得反應(yīng)過程溫度恒定，批次偏差更小。

附圖說明

[0040]

圖1為本發(fā)明的金鋼砂鍍附裝置示意圖。

[0041]

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的金鋼砂表面粗化微蝕處理前的表面結(jié)構(gòu)圖。

[0042]

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的金鋼砂表面粗化微蝕處理后的表面結(jié)構(gòu)圖。

[0043]

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的金鋼砂表面經(jīng)過活化后表面結(jié)構(gòu)圖。

[0044]

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的金鋼砂表面經(jīng)過活化后的成分分析圖。

[0045]

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的結(jié)構(gòu)圖。

[0046]

圖7為本發(fā)明實(shí)施例1鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)位點(diǎn)圖。

[0047]

圖8為本發(fā)明實(shí)施例2鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的結(jié)構(gòu)圖。

[0048]

圖9為本發(fā)明實(shí)施例2鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)位點(diǎn)圖。

[0049]

圖10為本發(fā)明實(shí)施例3鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的結(jié)構(gòu)圖。

[0050]

圖11為本發(fā)明實(shí)施例3鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)位點(diǎn)圖。

[0051]

圖12為本發(fā)明實(shí)施例4鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測(cè)示意圖。

[0052]

圖13為本發(fā)明實(shí)施例4鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)位點(diǎn)圖。

[0053]

圖14為本發(fā)明實(shí)施例5鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測(cè)示意圖。

[0054]

圖15為本發(fā)明實(shí)施例6鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測(cè)示意圖。

[0055]

圖16為本發(fā)明實(shí)施例6鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)位點(diǎn)圖。

[0056]

圖17為本發(fā)明實(shí)施例7鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測(cè)示意圖。

[0057]

圖18為采用本發(fā)明實(shí)施例1方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0058]

圖19為采用本發(fā)明實(shí)施例2方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0059]

圖20為采用本發(fā)明實(shí)施例3方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0060]

圖21為采用本發(fā)明實(shí)施例4方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0061]

圖22為采用本發(fā)明實(shí)施例6方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配

制的鍍液進(jìn)行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0062]

圖23為采用本發(fā)明實(shí)施例6方法所得鍍附后的金鋼砂采用含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0063]

圖24～圖27依次為采用實(shí)施例1～4方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得到的金鋼線各種彎折或打結(jié)的外觀圖。

[0064]

圖28本發(fā)明實(shí)施例3鍍附液檢測(cè)結(jié)果圖。

[0065]

圖29傳統(tǒng)鍍附液的檢測(cè)結(jié)果圖。

[0066]

附圖序號(hào)：1?加料口；2?油浴夾層加熱裝置；3?外殼；4?水平攪拌槳；5?油浴加熱管；6?v型攪拌槳；7?伺服電機(jī)；8?攪拌連桿；9?觀察口；10?中控柜；11?溫度檢測(cè)器；12?排料閥門。

具體實(shí)施方式

[0067]

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0068]

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本技術(shù)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

[0069]

除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。

[0070]

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，以方便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明。

[0071]

下述實(shí)施例中所用測(cè)試儀器型號(hào)如下：

[0072]

1：ms3000馬爾文粒徑測(cè)試儀；

[0073]

2：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡；

[0074]

3：基恩士vk?x3000視覺檢測(cè)儀。

[0075]

本發(fā)明下述實(shí)施例中所用的原料金鋼砂：購自河南省力量鉆石股份有限公司，粒徑為：8.5um，晶型：鋒利型。

[0076]

實(shí)施例1

[0077]

步驟i：金鋼砂粗化微蝕效果以及檢測(cè)

[0078]

采用含有硝酸10ml/l、磷酸5ml/l、三氧化鉻20g/l的混合水溶液作為粗化液加熱至70～85℃，粗化液的總體積為1000毫升，(也即1000ml的粗化液中，硝酸的含量是10ml，磷酸的含量是5ml，三氧化鉻的含量為20g)，將10g的金鋼砂加入粗化液中，保持70～85℃處理3～5min，得到粗化微蝕的金鋼砂。粗化微蝕前的金鋼砂圖片如圖2所示，粗化微蝕后的金鋼砂如圖3所示，從圖中可以看出，經(jīng)過粗化液處理后的金鋼砂的表面更加細(xì)密。

[0079]

步驟ii：金鋼砂活化

[0080]

在含有0.1g氯化鈀和1g的氯化亞錫混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％鹽酸溶液中加入步驟i所得的粗化微蝕后的金鋼砂10g，所述0.1g氯化鈀、1g的氯化亞錫和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％鹽酸溶液的總體積為1000ml，25?35℃攪拌浸泡5小時(shí)。結(jié)束后水洗三次即得到活化后的金鋼砂，采用prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡對(duì)所得活化后的金鋼砂檢測(cè)其表面，所得活化后的金鋼砂外觀測(cè)試的圖片如圖4所示，成分分析(prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡檢測(cè))如圖5所示，從圖中可以看出，活化后的金鋼砂的表面能明顯檢測(cè)到鈀元素的存在。

[0081]

步驟iii：化學(xué)鍍鎳

[0082]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0083]

硫酸鎳20g，次亞磷酸鉀20g，dl?酒石酸鉀5g，三乙醇胺5ml，丙二酸5g。

[0084]

將鍍附液的ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至45℃?50℃。后將步驟ii所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為10g/l，每批次加入約25％，防止鍍附液ph突降，反應(yīng)期間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約75分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0085]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂外觀進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖6所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)如圖7所示。對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如下表所示：

[0086]

檢測(cè)儀器：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡；

[0087]

表1：實(shí)施例1所得金鋼砂鍍層含量表

[0088]

重量％cpnipt113.36315.32871.310pt24.43312.33583.232

[0089]

上表中的pt1、pt2指的是對(duì)成分檢測(cè)圖中的兩個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，從上表可以看出，本發(fā)明所得金鋼砂的磷含量＞11％(化學(xué)鎳鍍層磷含量＞9％開始不導(dǎo)磁)，經(jīng)過進(jìn)一步的磁性測(cè)量(用釹鐵硼強(qiáng)磁體吸附)，發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例鍍附后的金鋼砂不導(dǎo)磁，金鋼砂經(jīng)過步驟i～iii，增重比為48％。步驟iii的鍍附液中的鎳殘留0.4克/升。

[0090]

實(shí)施例2

[0091]

步驟i：金鋼砂粗化微蝕

[0092]

采用含有硝酸10ml/l、磷酸5ml/l、三氧化鉻20g/l的混合水溶液作為粗化液，粗化液的總體積為1000ml，將粗化液加熱至70～85℃，將金鋼砂20克加入混合液中，保持70?85℃處理3～5min，得到粗化微蝕后的金鋼砂。

[0093]

步驟ii：金鋼砂活化

[0094]

0.2g氯化鈀和2g的氯化亞錫混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的鹽酸溶液得到1000ml的活化液，向其中加入步驟i所得的粗化微蝕后的金鋼砂20g，25?35℃攪拌浸泡5小時(shí)。

[0095]

步驟iii：化學(xué)鍍鎳

[0096]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0097]

硫酸鎳30g，次亞磷酸鉀30g，dl?酒石酸鉀7.5g，三乙醇胺7.5ml，丙二酸7.5g。

[0098]

將鍍附液的ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至45℃?50℃。后將步驟ii所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為10g/l，每批次加入約25％，反應(yīng)期間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用

25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約65分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0099]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂的外觀進(jìn)行檢測(cè)，如圖8所示，鍍附后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)如圖9所示。對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如下表所示：(檢測(cè)儀器：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡)

[0100]

表2：實(shí)施例2所得金鋼砂鍍層含量表

[0101]

重量％cpnipt11.02111.39587.584pt20.84011.79287.368pt31.66311.64686.691

[0102]

上表中的pt1、pt2、pt3指的是對(duì)成分檢測(cè)圖中的三個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，從上表可以看出，本實(shí)施例所得鍍附后的金鋼砂的磷含量＞11％(化學(xué)鎳鍍層磷含量＞9％開始不導(dǎo)磁)，且經(jīng)過進(jìn)一步檢測(cè)，鍍附后的金鋼砂不導(dǎo)磁，金鋼砂經(jīng)過步驟i～iii，增重比為36.2％，鍍附液中的殘留鎳為0.2克/升。

[0103]

實(shí)施例3

[0104]

步驟i：金鋼砂粗化微蝕

[0105]

采用含有硝酸10ml/l、磷酸5ml/l、三氧化鉻20g/l的混合水溶液的混合水溶液作為粗化液，粗化液的總體積為1000ml，加熱至70～85℃，將10g的金鋼砂加入混合液中，保持70?85℃處理3～5min，得到粗化微蝕的金鋼砂。

[0106]

步驟ii：金鋼砂活化

[0107]

0.2g氯化鈀和2g的氯化亞錫混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的鹽酸溶液得到1000ml的活化液，向其加入步驟i所得的粗化微蝕后的金鋼砂20g，25?35℃攪拌浸泡5小時(shí)。

[0108]

步驟iii：化學(xué)鍍鎳

[0109]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0110]

硫酸鎳35g，次亞磷酸鉀35g，dl?酒石酸鉀10g，三乙醇胺10ml，丙二酸10g。

[0111]

將鍍附液的ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至45℃?50℃。后將采用步驟ii所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為20g/l，每批次加入約25％，反應(yīng)期間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約85分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0112]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂進(jìn)行外觀檢測(cè)，如圖10所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)如圖11所示。對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如下表所示：

[0113]

檢測(cè)儀器：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡

[0114]

表3：實(shí)施例3所得金鋼砂鍍層含量表

[0115]

重量％calpniah45?120?1(1)_pt14.7051.24513.34080.710ah45?120?1(1)_pt28.2441.01814.97275.766ah45?120?1(1)_pt35.7380.89915.08878.275

[0116]

上表中的ah45?120?1(1)_pt1、ah45?120?1(1)_pt2、ah45?120?1(1)_pt3指的是對(duì)成分檢測(cè)圖中的三個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，從上表可以看出，本實(shí)施例所得金鋼砂的磷含量＞11％(化學(xué)鎳鍍層磷含量＞9％開始不導(dǎo)磁)，且經(jīng)過進(jìn)一步測(cè)試，本實(shí)施例鍍附后的金鋼砂

不導(dǎo)磁，金鋼砂經(jīng)過步驟i～iii，增重比為41％，鍍附結(jié)束后，鍍附液中的鎳殘留為0.48g/l。

[0117]

實(shí)施例4

[0118]

步驟i：金鋼砂粗化微蝕

[0119]

采用含有硝酸5ml/l、磷酸1ml/l、三氧化鉻5g/l的混合水溶液作為粗化液，粗化液用量為1000ml，將粗化液加熱至70～85℃，將10g的金鋼砂加入混合液中，保持70

?

85℃處理3～5min，得到粗化微蝕的金鋼砂。

[0120]

步驟ii：金鋼砂活化

[0121]

0.2g氯化鈀和2g的氯化亞錫混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的鹽酸溶液作為1000ml的活化液，向其加入步驟i所得的粗化微蝕后的金鋼砂10g，25

?

35℃攪拌浸泡5小時(shí)。

[0122]

步驟iii：化學(xué)鍍鎳

[0123]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0124]

硫酸鎳35g，次亞磷酸鉀35g，dl

?

酒石酸鉀10g，三乙醇胺10ml，丙二酸10g。

[0125]

將溶液ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至35

?

40℃。后將步驟ii所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為10g/l，每批次加入約25％，反應(yīng)期間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約120分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0126]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂進(jìn)行檢測(cè)，如圖12所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)如圖13所示。對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如下表所示：

[0127]

檢測(cè)儀器：prisma e sem

?

環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡

[0128]

表4：實(shí)施例4所得金鋼砂鍍層含量表

[0129]

重量％coalpniah46

?

54

?

2(3h)(1)_pt18.554 0.53213.01479.900ah46

?

54

?

2(3h)(1)_pt29.824 1.10714.14274.927ah46

?

54

?

2(3h)(1)_pt38.7531.4591.26613.65274.870

[0130]

上表中的ah46

?

54

?

2(3h)(1)_pt1、ah46

?

54

?

2(3h)(1)_pt2、ah46

?

54

?

2(3h)(1)_pt3指的是對(duì)成分檢測(cè)圖中的三個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，上表中空格的地方表明該層的對(duì)應(yīng)的元素?zé)o法含量非常低，無法檢出，從上表可以看出，本發(fā)明所得金鋼砂的磷含量＞11％，且經(jīng)過進(jìn)一步測(cè)試，本實(shí)施例鍍附后的金鋼砂不導(dǎo)磁，金鋼砂經(jīng)過步驟i～iii，增重比為18％，但鍍附結(jié)束后鍍液中鎳的殘留為總量的4.5g/l，因此不適合經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

[0131]

實(shí)施例5沒有粗化步驟

[0132]

步驟i：金鋼砂活化

[0133]

在含有0.2g氯化鈀和2g的氯化亞錫混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的鹽酸溶液得到1000ml的活化液，向其中加入金鋼砂10g，25

?

35℃攪拌浸泡5小時(shí)。

[0134]

步驟ii：化學(xué)鍍鎳

[0135]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0136]

硫酸鎳35g，次亞磷酸鉀35g，dl

?

酒石酸鉀10g，三乙醇胺10ml，丙二酸:10g。

[0137]

將溶液ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至45

?

50℃。后將步驟i所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為10g/l，每批次加入約25％，反應(yīng)期

間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約75分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0138]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂進(jìn)行檢測(cè)，如圖14所示(檢測(cè)儀器：prisma e sem

?

環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡)，從圖中可以看出，不經(jīng)過表面粗化處理的金鋼砂，表面于鍍層結(jié)合力不良，不能形成完整包裹層。

[0139]

實(shí)施例6市面常規(guī)化學(xué)鎳體系

[0140]

步驟i：金鋼砂粗化

[0141]

采用含有硝酸10ml/l、磷酸5ml/l、三氧化鉻20g/l的混合水溶液作為粗化液，粗化液用量為1000ml，將粗化液加熱至70～85℃，將20g的金鋼砂加入混合液中，保持70

?

85℃處理3～5min，得到粗化微蝕的金鋼砂。

[0142]

步驟ii：金鋼砂活化

[0143]

0.2g氯化鈀和2g的氯化亞錫混合10％鹽酸溶液得到1000ml的活化液，向其中加入步驟i所得的粗化微蝕后的金鋼砂20克，25

?

35℃攪拌浸泡5小時(shí)。

[0144]

步驟iii：化學(xué)鍍鎳

[0145]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0146]

硫酸鎳35g，次亞磷酸鉀35g，蘋果酸10g，乳酸10ml，丁二酸10g。

[0147]

將溶液ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至45

?

55℃。后將步驟ii所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為20g/l，每批次加入約25％，反應(yīng)期間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約90分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0148]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂進(jìn)行檢測(cè)，如圖15所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測(cè)如圖16所示。對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如下表所示：

[0149]

檢測(cè)儀器：prisma e sem

?

環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡

[0150]

表5：實(shí)施例6所得金鋼砂鍍層含量表

[0151][0152][0153]

上表中的_pt1、_pt2、pt3指的是對(duì)成分檢測(cè)圖中的三個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，從上表可以看出，使用市面上通用化學(xué)鎳材料組合的化學(xué)鎳體系所得金鋼砂的磷含量＜9％(化學(xué)鎳鍍層磷含量＞9％開始不導(dǎo)磁)，且經(jīng)過進(jìn)一步測(cè)試，該鍍附后的金鋼砂導(dǎo)磁，金鋼砂經(jīng)過步驟i～iii，增重比為40.9％。

[0154]

實(shí)施例7無三乙醇氨對(duì)比

[0155]

步驟i：金鋼砂活化

[0156]

0.2g氯化鈀和2g的氯化亞錫混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％鹽酸溶液得到1000ml的活化液，向活化液中加入采用實(shí)施例3的步驟i方法所得到的粗化微蝕后的金鋼砂10g，25

?

35℃攪拌

浸泡5小時(shí)。

[0157]

步驟ii：化學(xué)鍍鎳

[0158]

配置含有下述化合物的常溫水溶液(總體積1000毫升)作為鍍附液：

[0159]

硫酸鎳35g，次亞磷酸鉀35g，dl

?

酒石酸鉀10g，丙二酸:10g。

[0160]

將溶液ph調(diào)至6.0～7.0，然后邊攪拌邊升溫至45

?

50℃。后將步驟i所得的活化后的金鋼砂分批次加入上述溶液中，金鋼砂的總加入量為10g/l，每批次加入約25％，反應(yīng)期間監(jiān)測(cè)溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時(shí)，用15％氨水進(jìn)行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約75分鐘時(shí)間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0161]

對(duì)鍍附結(jié)束后的金鋼砂外觀進(jìn)行檢測(cè)，如圖17所示(檢測(cè)儀器：prisma e sem

?

環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡)，從圖中可以看出，沒有三乙醇氨的化學(xué)鎳體系，表面于鍍層結(jié)晶粗糙，同時(shí)也體現(xiàn)了鍍液穩(wěn)定性不良，有鎳渣產(chǎn)生。鍍附結(jié)束后，鍍附液中鎳殘留幾乎為0.

[0162]

其中本發(fā)明上述所有實(shí)施例所涉及的化學(xué)鍍鎳在如圖1所示的鍍附裝置中進(jìn)行。

[0163]

如圖1所示，為本發(fā)明鍍鎳所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出，所述裝置包括內(nèi)膽，內(nèi)膽的底部為v型；在內(nèi)膽的外側(cè)設(shè)置有油浴夾層加熱裝置2，夾層中設(shè)置有油浴加熱管5和溫度檢測(cè)器11，在油浴夾層加熱裝置2外側(cè)還設(shè)置有外殼3；

[0164]

在內(nèi)膽的頂部設(shè)置有加料口1和觀察口9，內(nèi)膽的內(nèi)部設(shè)置有攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌連桿8，以及設(shè)置在攪拌連桿8上的三組攪拌槳，其中一組攪拌槳為v型攪拌槳6，設(shè)置在內(nèi)膽的底部，v型攪拌槳6與v型底部平行設(shè)置；另外兩組攪拌槳為水平攪拌槳4，分別位于內(nèi)膽的中部和上部。在本實(shí)施例中的兩組水平攪拌槳4互為反角水平攪拌槳，攪拌時(shí)，最上面的水平攪拌槳4的槳葉為下壓槳葉，中部的水平攪拌槳4的槳葉為上翻槳葉。

[0165]

攪拌連桿8的頂部連接有伺服電機(jī)7，以伺服電機(jī)帶動(dòng)攪拌連桿8轉(zhuǎn)動(dòng)。

[0166]

在外殼3側(cè)面還設(shè)置有中控柜10，中控柜用以控制攪拌連桿8的轉(zhuǎn)速以及油浴夾層加熱裝置2的加熱溫度。

[0167]

在內(nèi)膽的底部設(shè)置有出料口，出料口與出料管相連通，在出料管上設(shè)置有排料閥門12，以控制出料進(jìn)度。

[0168]

實(shí)施例8上砂測(cè)試

[0169]

采用實(shí)施例1

?

4和實(shí)施例6所制備得到的金鋼砂給金鋼線進(jìn)行上砂。所用的金鋼線的線徑為50微米，上砂的具體操作如下：

[0170]

1000毫升鍍液配置：

[0171]

不含上砂劑的原料配置為：硼酸：15克，氯化鎳：3

?

5克，碳酸鎳：2

?

4克，氨基磺酸鎳溶液500ml，其余為純水。ph：4.5

?

5.0，鍍液溫度：50

?

60℃，金鋼砂1.5克；

[0172]

含有上砂劑的原料配置為：硼酸：15克，氯化鎳：3

?

5克，碳酸鎳：2

?

4克，氨基磺酸鎳溶液500ml，其余為純水。ph：4.5

?

5.0，鍍液溫度：50

?

60℃，金鋼砂1.5克，上砂劑0.2毫升。此處的上砂劑是購自廣州誠煒信表面處理技術(shù)有限公司的型號(hào)為德國(guó)cx

?

19c金剛石微粉專用上砂復(fù)合分散劑的產(chǎn)品，該產(chǎn)品主要含有大分子陽離子聚合物，因此會(huì)導(dǎo)致上砂用鍍液后處理困難。

[0173]

上砂具體步驟如下：

[0174]

1：將上述材料混合均勻并保溫，用調(diào)試攪拌器(約60轉(zhuǎn)/min)對(duì)溶液進(jìn)行攪拌。

[0175]

2：取30*200*3mm鎳板，用濾布包裹，伸入鍍液一側(cè)，接電源正極

[0176]

3：取直徑50微米黃銅10m，卷成直徑約10cm線圈。用60

?

80℃，10％氫氧化鈉溶液浸泡清洗1min，取出放進(jìn)工作液當(dāng)中，接電源負(fù)極。

[0177]

4：通電，電流設(shè)置為1a，電鍍時(shí)間為1min。

[0178]

5：取出，清洗，吹干。

[0179]

從實(shí)施例1～6以及本實(shí)施例可以看出，按本發(fā)明方案鍍附的金鋼砂上砂方式區(qū)別于傳統(tǒng)上砂，其區(qū)別在于傳統(tǒng)上砂采用導(dǎo)磁型鍍層，主要區(qū)別如下：

[0180][0181]

上表中的電鍍鍍層質(zhì)量的檢測(cè)是采用鍍附液候氏槽電鍍測(cè)試，將鍍附后得到的試片對(duì)折以檢測(cè)鍍層質(zhì)量。本發(fā)明實(shí)施例3鍍附液和傳統(tǒng)鍍附液的檢測(cè)結(jié)果如圖28和29所示，可以看出使用傳統(tǒng)方法所得鍍層有脆性，而本發(fā)明所得鍍層無脆性。之后對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1～2以及實(shí)施例4的鍍附液進(jìn)行檢測(cè)，所得鍍層經(jīng)試片對(duì)折檢測(cè)發(fā)現(xiàn)均無脆性。

[0182]

將采用實(shí)施例1～4、實(shí)施例6方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂，所得金鋼線的外觀分別如圖18～21、圖22所示。將采用實(shí)施例6方法所得鍍附后的金鋼砂采用含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂，所得金鋼線的外觀如圖23所示。可以看出，采用本發(fā)明方案上砂時(shí)無需上砂劑，所的得金鋼線上金鋼砂顆粒分布良好，均勻，無團(tuán)聚。而傳統(tǒng)鍍附液所得到的金鋼砂必須使用上砂劑才能保證上砂的良好。

[0183]

如圖24～27所示，為采用實(shí)施例1～4方法所得鍍附后的金鋼砂采用不含有上砂劑的原料配制的鍍液進(jìn)行上砂所得到的金鋼線各種彎折或打結(jié)的外觀圖，可以看出，即使經(jīng)過暴力彎折或打結(jié)，本發(fā)明的金鋼線無鍍層或者金鋼砂脫落現(xiàn)象。

[0184]

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保

護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種金鋼砂表面鍍附高磷鎳合金的鍍附液，其特征在于，所述鍍附液包括如下組分：硫酸鎳20g/l

?

35g/l、次亞磷酸鉀20g/l

?

35g/l、dl

?

酒石酸鉀5g/l

?

10g/l、三乙醇胺5ml/l

?

10ml/l、丙二酸:5g/l

?

10g/l，所述鍍附液的ph保持6.0≤ph≤7.0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍附液，其特征在于，采用10％～20％(v/v)氨水和15％～35％硫酸(v/v)對(duì)鍍附液的ph進(jìn)行調(diào)整。3.一種金鋼砂表面鍍附高磷鎳合金的鍍附工藝，其特征在于，包括如下步驟：?。号渲脵?quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的鍍附液；ⅱ：將鍍附液加熱至35℃

?

50℃之間，將金鋼砂倒入步驟i所得鍍附液中進(jìn)行反應(yīng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍附工藝，其特征在于，所述步驟ii所用金鋼砂使用之前進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括粗化微蝕步驟，所述粗化微蝕所用粗化液以1000ml計(jì)，包括：5

?

10ml硝酸、1

?

5ml磷酸、5

?

20g三氧化鉻，其余為水，金鋼砂與粗化液的質(zhì)量體積比g/ml為1～2:100。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍附工藝，其特征在于，所述預(yù)處理還包括活化步驟，所述活化步驟具體如下：活化液以1000ml計(jì)，包括使用含有0.1

?

0.2g氯化鈀、和1

?

2g的氯化亞錫混合、稀鹽酸溶液，對(duì)粗化微蝕后的金鋼砂進(jìn)行活化。6.根據(jù)權(quán)利要求4～5任一項(xiàng)所述的鍍附工藝，其特征在于，所述粗化微蝕的溫度為70℃～85℃，時(shí)間為3min～5min。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍附工藝，其特征在于，所述金鋼砂和鍍附液的質(zhì)量體積比g/ml為1～2：100，所述步驟ii鍍附液的溫度為45℃～50℃。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍍附工藝，其特征在于，所述金鋼砂分批次加入鍍鎳溶液中，每次加入的金鋼砂為加入金鋼砂總質(zhì)量為20％～30％。9.一種表面鍍附高磷鎳合金的金鋼砂，其特征在于，采用權(quán)利要求3～8任一項(xiàng)所述的鍍附工藝得到，或采用權(quán)利要1～2任一項(xiàng)所述的鍍附液鍍附得到。10.一種金鋼線，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的金鋼砂。11.一種鍍附裝置，其特征在于，所述鍍附裝置包括：內(nèi)膽，所述內(nèi)膽底部為v型；加熱裝置，設(shè)置在內(nèi)膽外側(cè)；加料口(1)，設(shè)置在內(nèi)膽上部；v型攪拌槳(6)，設(shè)置在內(nèi)膽底部的v型部；至少一個(gè)水平攪拌槳(4)，設(shè)置在v型攪拌槳(6)上方；攪拌連桿(8)，連接v型攪拌槳(6)和水平攪拌槳(4)；伺服電機(jī)(7)，帶動(dòng)攪拌連桿(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；排料管，設(shè)置在內(nèi)膽底部。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鍍附裝置，其特征在于，所述的水平攪拌槳(4)為兩個(gè)，分別位于內(nèi)膽的中部和上部，所述兩個(gè)水平攪拌槳(4)互為反角設(shè)置，攪拌時(shí)，位于內(nèi)膽上部的攪拌槳(4)為下壓攪拌槳，位于內(nèi)膽中部的攪拌槳(4)為上翻攪拌槳。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鍍附裝置，其特征在于，所述的加熱裝置為油浴夾層加熱裝置(2)，所述的油浴夾層加熱裝置(2)外側(cè)設(shè)置有外殼(3)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及金鋼線加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表面鍍附高磷鎳合金的金鋼砂、鍍附液、鍍附工藝、鍍附裝置及含有該金鋼砂的金鋼線。本發(fā)明所述鍍附液包括如下組分：硫酸鎳20g/L

技術(shù)研發(fā)人員：吳友林 葉琴 朱玉祥 賴顯忠 鄒士林 張延峰 孫燕鵬 孟炳宇

受保護(hù)的技術(shù)使用者：張家口原軾新型材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.09

技術(shù)公布日：2021/12/23