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，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行懸浮上砂時候非常容易團聚，使得部分金鋼線基材裸露的情況，且對金鋼砂鍍附的時候，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)磁性金鋼砂會因為磁感線運動，吸附，進而引發(fā)顆粒團聚。

技術(shù)實現(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)對鍍附液的ph進行調(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。當然更進一步的，當溫度為45～50℃時候，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，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。當然，粗化液中的成分也可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模進行相應(yīng)的擴大或縮小，只要保持本發(fā)明的比例即可。例如，粗化液為2000ml時，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，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)量分數(shù)小于等于10％的鹽酸溶液，最好質(zhì)量分數(shù)為是在5％～15％之間，最佳的是采用質(zhì)量分數(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℃，時間為3min～5min。

[0017]

進一步優(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，帶動攪拌連桿轉(zhuǎn)動；

[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，分別位于內(nèi)膽的中部和上部，所述兩個水平攪拌槳互為反角設(shè)置，攪拌時，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°，這樣才會在攪拌時，兩個攪拌槳的作用不同。當然為了防止液體飛濺，應(yīng)當將上部的攪拌槳設(shè)置為攪拌時起下壓作用的攪拌槳，將中部的攪拌槳設(shè)置為攪拌時起上翻作用的攪拌槳，如此才能使得在防止飛濺的同時，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)明保護范圍中。

[0033]

有益效果

[0034]

本發(fā)明在鍍附前對金鋼砂進行粗化微蝕，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v型槳葉在底部，可使及時快速攪拌，也不會有溶液飛濺出來。進而保證金鋼砂在鍍附過程保持懸浮狀態(tài)。

[0039]

鍍附裝置進一步采用油浴加熱，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)明實施例1鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測位點圖。

[0047]

圖8為本發(fā)明實施例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)明實施例2鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測位點圖。

[0049]

圖10為本發(fā)明實施例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)明實施例3鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測位點圖。

[0051]

圖12為本發(fā)明實施例4鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測示意圖。

[0052]

圖13為本發(fā)明實施例4鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測位點圖。

[0053]

圖14為本發(fā)明實施例5鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測示意圖。

[0054]

圖15為本發(fā)明實施例6鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測示意圖。

[0055]

圖16為本發(fā)明實施例6鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的成分檢測位點圖。

[0056]

圖17為本發(fā)明實施例7鍍附鎳后的金鋼砂表面鍍層的外觀檢測示意圖。

[0057]

圖18為采用本發(fā)明實施例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行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0058]

圖19為采用本發(fā)明實施例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行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0059]

圖20為采用本發(fā)明實施例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行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0060]

圖21為采用本發(fā)明實施例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行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0061]

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

制的鍍液進行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0062]

圖23為采用本發(fā)明實施例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行上砂所得金鋼線的外觀圖。

[0063]

圖24～圖27依次為采用實施例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)明實施例3鍍附液檢測結(jié)果圖。

[0065]

圖29傳統(tǒng)鍍附液的檢測結(jié)果圖。

[0066]

附圖序號：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；8?攪拌連桿；9?觀察口；10?中控柜；11?溫度檢測器；12?排料閥門。

具體實施方式

[0067]

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

[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施方式，而非意圖限制根據(jù)本技術(shù)的示例性實施方式。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)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，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，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當被視為授權(quán)說明書的一部分。

[0070]

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

[0071]

下述實施例中所用測試儀器型號如下：

[0072]

1：ms3000馬爾文粒徑測試儀；

[0073]

2：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡；

[0074]

3：基恩士vk?x3000視覺檢測儀。

[0075]

本發(fā)明下述實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]

實施例1

[0077]

步驟i：金鋼砂粗化微蝕效果以及檢測

[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)量分數(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)量分數(shù)為10％鹽酸溶液的總體積為1000ml，25?35℃攪拌浸泡5小時。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所得活化后的金鋼砂檢測其表面，所得活化后的金鋼砂外觀測試的圖片如圖4所示，成分分析(prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡檢測)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)測溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時，用15％氨水進行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約75分鐘時間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0085]

對鍍附結(jié)束后的金鋼砂外觀進行檢測，結(jié)果如圖6所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測如圖7所示。對應(yīng)的檢測結(jié)果如下表所示：

[0086]

檢測儀器：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡；

[0087]

表1：實施例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指的是對成分檢測圖中的兩個位點進行測試，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)過進一步的磁性測量(用釹鐵硼強磁體吸附)，發(fā)現(xiàn)本實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)量分數(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。

[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)測溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時，用15％氨水進行調(diào)整，偏高用

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

[0099]

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

[0100]

表2：實施例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指的是對成分檢測圖中的三個位點進行測試，從上表可以看出，本實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)過進一步檢測，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)量分數(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。

[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)測溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時，用15％氨水進行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約85分鐘時間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0112]

對鍍附結(jié)束后的金鋼砂進行外觀檢測，如圖10所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測如圖11所示。對應(yīng)的檢測結(jié)果如下表所示：

[0113]

檢測儀器：prisma e sem?環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡

[0114]

表3：實施例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指的是對成分檢測圖中的三個位點進行測試，從上表可以看出，本實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)過進一步測試，本實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)量分數(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。

[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)測溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時，用15％氨水進行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約120分鐘時間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0126]

對鍍附結(jié)束后的金鋼砂進行檢測，如圖12所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測如圖13所示。對應(yīng)的檢測結(jié)果如下表所示：

[0127]

檢測儀器：prisma e sem

?

環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡

[0128]

表4：實施例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指的是對成分檢測圖中的三個位點進行測試，上表中空格的地方表明該層的對應(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)過進一步測試，本實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)濟生產(chǎn)。

[0131]

實施例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)量分數(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。

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

[0138]

對鍍附結(jié)束后的金鋼砂進行檢測，如圖14所示(檢測儀器：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。

[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)測溶液的ph，使其維持在6.0～7.0，ph偏低時，用15％氨水進行調(diào)整，偏高用25％硫酸調(diào)整。反應(yīng)約90分鐘時間后，無氣泡產(chǎn)生，為反應(yīng)結(jié)束。

[0148]

對鍍附結(jié)束后的金鋼砂進行檢測，如圖15所示，鍍附金鋼砂表面鍍層的成分檢測如圖16所示。對應(yīng)的檢測結(jié)果如下表所示：

[0149]

檢測儀器：prisma e sem

?

環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡

[0150]

表5：實施例6所得金鋼砂鍍層含量表

[0151][0152][0153]

上表中的_pt1、_pt2、pt3指的是對成分檢測圖中的三個位點進行測試，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)過進一步測試，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]

實施例7無三乙醇氨對比

[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)量分數(shù)為10％鹽酸溶液得到1000ml的活化液，向活化液中加入采用實施例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。

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

[0161]

對鍍附結(jié)束后的金鋼砂外觀進行檢測，如圖17所示(檢測儀器：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)明上述所有實施例所涉及的化學(xué)鍍鎳在如圖1所示的鍍附裝置中進行。

[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。在本實施例中的兩組水平攪拌槳4互為反角水平攪拌槳，攪拌時，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7，以伺服電機帶動攪拌連桿8轉(zhuǎn)動。

[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，以控制出料進度。

[0168]

實施例8上砂測試

[0169]

采用實施例1

?

4和實施例6所制備得到的金鋼砂給金鋼線進行上砂。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)有限公司的型號為德國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)對溶液進行攪拌。

[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，取出放進工作液當中，接電源負極。

[0177]

4：通電，電流設(shè)置為1a，電鍍時間為1min。

[0178]

5：取出，清洗，吹干。

[0179]

從實施例1～6以及本實施例可以看出，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)量的檢測是采用鍍附液候氏槽電鍍測試，將鍍附后得到的試片對折以檢測鍍層質(zhì)量。本發(fā)明實施例3鍍附液和傳統(tǒng)鍍附液的檢測結(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。之后對本發(fā)明實施例1～2以及實施例4的鍍附液進行檢測，所得鍍層經(jīng)試片對折檢測發(fā)現(xiàn)均無脆性。

[0182]

將采用實施例1～4、實施例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行上砂，所得金鋼線的外觀如圖23所示?？梢钥闯觯捎帽景l(fā)明方案上砂時無需上砂劑，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]

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(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，這些都屬于本發(fā)明的保

護范圍。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)對鍍附液的ph進行調(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，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，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，對粗化微蝕后的金鋼砂進行活化。6.根據(jù)權(quán)利要求4～5任一項所述的鍍附工藝，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任一項所述的鍍附工藝得到，或采用權(quán)利要1～2任一項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(7)，帶動攪拌連桿(8)轉(zhuǎn)動；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，分別位于內(nèi)膽的中部和上部，所述兩個水平攪拌槳(4)互為反角設(shè)置，攪拌時，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