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鐵-鎳、鐵-鎳-鉻合金箔的制取方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN200410002171.4

申請日:

2004.01.15

公開號:

CN1641072A

公開日:

2005.07.20

當前法律狀態:

終止

有效性:

無權

法律詳情:

專利權的終止(未繳年費專利權終止)授權公告日:2008.4.23|||授權|||實質審查的生效|||公開

IPC分類號:

C25D1/04

主分類號:

C25D1/04

申請人:

中南大學;

發明人:

龔竹青; 王奇; 鄧姝皓; 楊喜云

地址:

410083湖南省長沙市左家垅

優先權:

專利代理機構:

中南大學專利中心

代理人:

袁翔

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內容摘要

本發明技術涉及電解法沉積金屬領域,其特征是在硫酸鹽—氯化物或硫酸鹽—氯化物—三價鉻水溶液體系中電解沉積生產鐵—鎳或鐵—鎳—鉻合金箔,本電解法制取合金箔的生產工藝流程短,電解液穩定,容易維護,廢水處理容易;箔的成分和厚度容易控制,表面光亮,厚薄均勻,與壓延法相比成本低,物理化學性能,特別是磁性能提高;所生產的鐵—鎳、鐵—鎳—鉻合金箔適于電子、電訊、電器工業部門應用,是很好的軟磁材料,也是優良的電池骨架材料和特種包裝材料,用戶歡迎。

權利要求書

1.  鐵—鎳合金箔的制取方法,其特征在于:采用硫酸鹽—氯化物水溶液體系,在鈦輥陰極,鐵、鎳、鈦組合象形陽極電解槽中通過直流電解連續生產鐵—鎳箔;
                                        表1  電沉積鐵—鎳合金箔電解液組成

    成分    含量(g/L)    NiSO4·6H2O    160~240    NiCl2·6H2O    30~100    FeSO4·7H2O    30~80    H3BO3    40~50    檸檬酸三鈉(絡合劑)    15~55    抗環血酸(穩定劑)    5~20    糖精(光亮劑)    1~15    十二烷基硫酸鈉(潤濕劑)    0.1~0.5

其工藝條件是溫度50~70℃,電鍍液pH值2.0~4.0,陰極電流密度5~25A/dm2,鈦輥陰極直徑1.5m,寬度由所需箔的寬度確定(如可以是0.6m或1.2m),組合陽極中鎳、鐵、鈦面積比為1.6∶1∶0.5;
鐵—鎳合金箔的組成由鍍液中Ni2+和Fe2+的濃度比、電流密度等因素控制,Fe的含量40~60%,厚度由電解時間控制。

2.
  鐵—鎳—鉻合金箔的制取方法,采用硫酸鹽—氯化物水溶液—三價鉻鹽體系,在鈦輥陰極,鐵、鎳、鈦組合象形陽極電解槽中通過直流電解連續生產鐵—鎳—鉻合金箔;
                                 表2  電沉積鐵—鎳—鉻合金箔電解液組成    成分    含量(g/L)    NiSO4·6H2O    160~240    NiCl2·6H2O    30~100    FeSO4·7H2O    30~80    H3BO3    40~50    檸檬酸三鈉(絡合劑)    15~55    抗環血酸(穩定劑)    5~20    糖精(光亮劑)    1~15    十二烷基硫酸鈉(潤濕劑)    0.1~0.5    CrCl3·6H2O    5~35

其工藝條件為溫度50~70℃,電鍍液pH值2.0~4.0,陰極電流密度5~25A/dm2,鈦輥陰極直徑1.5m,寬度由所需箔寬度確定(如可以是0.6m或1.2m),組合陽極中鎳、鐵、鈦面積比為1.6∶1∶0.5。
鐵—鎳—鉻三元合金箔的成分控制在以下范圍:Fe40~65%,Ni59~34%,Cr0.5~1.5%。

3.
  根據權利要求1所述的鐵—鎳合金箔的制取方法,其特征在于:采用表3所示工藝條件生產出符合要求的厚度50μm,寬度0.6m的Fe55.2Ni44.8的合金箔;
                                   表3  制取鐵—鎳合金箔的工藝條件    項目    工藝條件    NiSO4·6H2O    180g/L    NiCl2·6H2O    45g/L    FeSO4·7H2O    70g/L    H3BO3    45g/L    檸檬酸三鈉    25g/L    抗環血酸    10g/L    糖精    5g/L    十二烷基硫酸鈉    0.2g/L    陰極電流密度    10A/dm2    pH    2.5~3.0    溫度    50~52℃


4.
  根據權利要求2所述的鐵—鎳—鉻合金箔的制取方法,其特征在于:在上述電解液中加入CrCl3·6H2O20g/L,采用表4所示工藝條件生產出符合要求的寬0.6m,厚45μm的Fe54.6Ni44.1Cr1.3三元合金箔。
                                   表4  制取鐵—鎳—鉻合金箔的工藝條件    項目    工藝條件    NiSO4·6H2O    180g/L    NiCl2·6H2O    45g/L    FeSO4·7H2O    70g/L    CrCl3·6H2O    20g/L    H3BO3    45g/L    檸檬酸三鈉    25g/L    抗環血酸    10g/L    糖精    5g/L    十二烷基硫酸鈉    0.2g/L    陰極電流密度    10A/dm2    pH    2.5~3.0    溫度    50~52℃

說明書

鐵—鎳、鐵—鎳—鉻合金箔的制取方法
技術領域
本發明技術涉及電解法金屬沉積領域,具體是在硫酸鹽—氯化物或硫酸鹽—氯化物—三價鉻水溶液體系中電解沉積生產鐵—鎳或鐵—鎳—鉻合金箔。
背景技術
目前國內生產的鐵—鎳合金箔是通過熔融、澆注成合金后反復軋制而成的,工藝比較復雜,成品率較低,成本較高,且寬度和厚度受限制,產品性能也受到影響;“電鑄鐵和鐵合金箔研究”刊載于《材料保護》1990,23(7):12-15,報導了采用全氯化物體系電鑄鐵和鐵—鎳合金箔的情況,該體系不足的是腐蝕性強、溫度較高,操作環境差,箔寬僅200mm;而電沉積鐵—鎳—鉻三元合金箔的報導國內尚未見。
發明內容
本發明的目的是提供一種操作方便、成本低廉,通過電解沉積,連續生產鐵—鎳和鐵—鎳—鉻合金箔的工藝,而且所生產的箔厚度和成分可以控制,物理化學性能良好,適用于電子、電訊、電器等工業部門的應用。
發明的技術方案:
分別采用硫酸鹽—氯化物和硫酸鹽—氯化物—三價鉻鹽水溶液體系,在鈦輥陰極,鐵、鎳、鈦組合象形陽極電解槽中通過直流電解連續生產性能良好成分可以控制,厚度20~100μm,寬度0.6m、1.2m的鐵—鎳和鐵—鎳—鉻合金箔,電解液組成以硫酸鹽為主,氯化物為輔,并加入適量添加劑。
采用硫酸鹽—氟化物體系構成,在鈦輥陰極,鐵、鎳、鈦組合象形陽極電解槽中通過直流電解連續生產鐵—鎳合金箔;
    表1  電沉積鐵—鎳合金箔電解液組成

    成分    含量(g/L)    NiSO4·6H2O    160~240    NiCl2·6H2O    30~100    FeSO4·7H2O    30~80    H3BO3    40~50    檸檬酸三鈉(絡合劑)    15~55    抗環血酸(穩定劑)    5~20    糖精(光亮劑)    1~15    十二烷基硫酸鈉(潤濕劑)    0.1~0.5

其工藝條件是溫度50~70℃,電鍍液pH值2.0~4.0,陰極電流密度5~25A/dm2,鈦輥陰極直徑1.5m,寬度由所需箔的寬度確定(如可以是0.6m或1.2m),組合陽極中鎳、鐵、鈦面積比為1.6∶1∶0.5,可保持電解液中Ni2+和Fe2+的濃度經較長時間電解穩定。
鐵—鎳合金箔的組成由鍍液中Ni2+和Fe2+的濃度比、電流密度等因素控制,Fe的含量40~60%,厚度由電解時間控制。
經檢測合金箔晶粒尺寸在納米范圍,表面平整光亮,厚薄均勻,抗腐蝕性能好,抗拉強度較高,韌性良好,電阻率在49μΩ·cm左右。
采用硫酸鹽—氯化物—三價鉻鹽體系,在鈦輥陰極,鐵、鎳、鈦組合象形陽極電解槽中通過直流電解連續生產鐵—鎳—鉻合金箔;
  表2  電沉積鐵—鎳—鉻合金箔電解液組成    成分    含量(g/L)    NiSO4·6H2O    160~240    NiCl2·6H2O    30~100    FeSO4·7H2O    30~80    H3BO3    40~50    檸檬酸三鈉(絡合劑)    15~55    抗環血酸(穩定劑)    5~20    糖精(光亮劑)    1~15    十二烷基硫酸鈉(潤濕劑)    0.1~0.5    CrCl3·6H2O    5~35

其工藝條件為溫度50~70℃,電鍍液pH值2.0~4.0,陰極電流密度5~25A/dm2,鈦輥陰極直徑1.5m,寬度由所需箔寬度確定(如可以是0.6m或1.2m),組合陽極中鎳、鐵、鈦面積比為1.6∶1∶0.5。
鐵—鎳—鉻三元合金箔的成分控制在以下范圍:Fe40~65%,Ni59~34%,Cr0.5~1.5%。所得鐵—鎳—鉻合金箔厚薄均勻,平整光亮,抗腐蝕性強,經檢測晶粒尺寸亦在納米范圍,電阻率為50~100μΩ·cm,磁飽和強度1.25特斯拉,抗拉強度794.85MPa,延伸率6.67%。
發明的優點和積極效果:
本電解法制取合金箔的生產工藝流程短,電解液穩定,容易維護,廢水處理容易;箔的成分和厚度容易控制,表面光亮,厚薄均勻,與壓延法相比成本低,物理化學性能,特別是磁性能提高;所生產的鐵—鎳、鐵—鎳—鉻合金箔適于電子、電訊、電器工業部門應用,是很好的軟磁材料,也是優良的電池骨架材料和特種包裝材料,用戶歡迎。
具體實施方式
實施例1
采用下表所示工藝條件已生產出符合上述要求厚度50μm,寬度0.6m地Fe55.2Ni44.8的合金箔;
   表3  制取鐵—鎳合金箔的工藝條件    項目    工藝條件    NiSO4·6H2O    180g/L    NiCl2·6H2O    45g/L    FeSO4·7H2O    70g/L    CrCl3·6H2O    20g/L
    項目    工藝條件    H3BO3    45g/L    檸檬酸三鈉    25g/L    抗環血酸    10g/L    糖精    5g/L    十二烷基硫酸鈉    0.2g/L    陰極電流密度    10A/dm2    pH    2.5~3.0    溫度    50~52℃

實施例2
在上述電解液中加入CrCl3·6H2O20g/L,在相同工藝條件下生產出寬0.6m,厚45μm的Fe54.6Ni44.1Cr1.3三元合金箔。
  表4  制取鐵—鎳—鉻合金箔的工藝條件    項目    工藝條件    NiSO4·6H2O    180g/L    NiCl2·6H2O    45g/L    FeSO4·7H2O    70g/L    CrCl3·6H2O    20g/L
    項目    工藝條件    H3BO3    45g/L    檸檬酸三鈉    25g/L    抗環血酸    10g/L    糖精    5g/L    十二烷基硫酸鈉    0.2g/L    陰極電流密度    10A/dm2    pH    2.5~3.0    溫度    50~52℃

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金箔 制取 方法
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