本發(fā)明涉及催化液
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是指一種高性能多元合金催化液及其制備方法。
背景技術(shù)：
：金屬表面易生銹，為此電鍍技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝；通過金屬膜起到防止金屬氧化、銹蝕，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性及增進(jìn)美觀等作用?，F(xiàn)有的金屬表面保護(hù)與裝飾的工藝方式甚多，其用量最大、效果最好則是傳統(tǒng)的電鍍鉻。它已被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活之中。這種電鍍鉻工藝存在諸多問題，其主要是：排放的廢氣、廢液均含有劇毒，電流密度可達(dá)25a/dm2，是我國典型的高污染、高能耗產(chǎn)業(yè)；從晶相分析看屬生長(zhǎng)關(guān)系簡(jiǎn)單沉積，基表結(jié)合很差；因工藝上是單向沉積、多層施鍍，所以被沉積表面既不均勻而極為復(fù)雜，難以保證施鍍件、零件的質(zhì)量；對(duì)過大、過長(zhǎng)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工件無法施鍍。由此可見，這種工藝不僅生產(chǎn)成本高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、危害人們身體健康，而且所施鍍產(chǎn)品耐蝕性、耐候性、耐磨性、耐沖擊性均較差，點(diǎn)蝕、龜裂脫皮現(xiàn)象較嚴(yán)重。而且，該電鍍工藝，在生產(chǎn)中需要使用直流電，能源消耗大，設(shè)備投資大，成本高；電鍍的廢水不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，而且危害人們的身心健康；因此，用于取代電鍍的催化液技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。然而，現(xiàn)有的催化液工藝仍然存在成本較高、施鍍速度較慢、質(zhì)量不穩(wěn)定且污染較大的問題；迫切需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的催化液進(jìn)行改進(jìn)改良，以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有上述技術(shù)的缺陷，通過刻苦鉆研，并經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，研制出一種高性能多元合金催化液，并有效地克服了上述缺陷。本發(fā)明提供一種高性能多元合金催化液，按重量份計(jì)，其制備原料包括：去離子水100份、硫酸鎳10-25份、十二烷基苯磺酸鈉10-30份、檸檬酸鈉10-22份、次磷酸鈉8-14份、偏硅酸鈉10-16份、硼酸6-12份、醋酸10-16份、羧甲基纖維素4-10份、硝酸銀1-10份、氨水5-20份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽1-10份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物1-5份。在優(yōu)選方案中，所述的高性能多元合金催化液，按重量份計(jì)，其制備原料包括：去離子水100份、硫酸鎳11-20份、十二烷基苯磺酸鈉11-20份、檸檬酸鈉15-20份、次磷酸鈉9-12份、偏硅酸鈉12-15份、硼酸7-10份、醋酸11-14份、羧甲基纖維素5-8份、硝酸銀5-9份、氨水8-15份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽4-8份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物2-4份。在更優(yōu)選方案中，所述的高性能多元合金催化液，按重量份計(jì)，其制備原料包括：去離子水100份、硫酸鎳15份、十二烷基苯磺酸鈉12份、檸檬酸鈉17份、次磷酸鈉10份、偏硅酸鈉14份、硼酸8份、醋酸12份、羧甲基纖維素7份、硝酸銀8份、氨水10份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽5份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物3份。在優(yōu)選方案中，所述的高性能多元合金催化液，按重量份計(jì)，其制備原料還包括：1-10重量份的磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物。在更優(yōu)選方案中，所述的高性能多元合金催化液，按重量份計(jì)，其制備原料還包括：5重量份的磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物。在一種方案中，所述磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物的制備方法為：在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述磺化聚磷腈粉末、環(huán)氧樹脂e510.05克、納米氧化銫0.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫120℃反應(yīng)2h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物。另一方面，本發(fā)明提供一種高性能多元合金催化液的制備方法，包括以下步驟：將所述的原料組分加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到。在優(yōu)選方案中，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1000-2000r/min，攪拌時(shí)間為10-50min。另一方面，本發(fā)明提供一種多元合金制品的表面處理方法，包括以下步驟：(1)將水洗后的合金制件先進(jìn)行噴砂處理，然后進(jìn)入高溫爐，在爐溫550℃-750℃的狀態(tài)下沖入氨氣、氧氣、二氧化碳，保持90分鐘；(2)將經(jīng)步驟(1)處理的合金制件用濃鹽酸浸泡5-10分鐘，去掉制件表面的氧化層，得活化合金制件；(3)將所述活化合金制件在所述的催化液中浸泡30-80分鐘，溫度控制在70-100℃；(4)清洗步驟(3)所得合金制件表面的殘留催化液，清洗水溫在20-60℃，得經(jīng)表面處理的多元合金制品。在優(yōu)選方案中，所述步驟(1)中的爐溫為600℃。本發(fā)明的有益技術(shù)效果：利用羧甲基纖維素、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽1-10份以及2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物來提高鍍層的耐鹽霧性能以及抗堿抗腐蝕性能，并通過加入磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物進(jìn)一步提高鍍層的硬度和耐磨性能，并進(jìn)一步提高其耐久性。具體實(shí)施方式原料納米氧化銫購自阿拉丁試劑(平均粒徑300納米)，其他試劑均購自國藥集團(tuán)。實(shí)施例1按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳10份、十二烷基苯磺酸鈉10份、檸檬酸鈉10份、次磷酸鈉8份、偏硅酸鈉10份、硼酸6份、醋酸10份、羧甲基纖維素4份、硝酸銀1份、氨水5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。實(shí)施例2按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳10份、十二烷基苯磺酸鈉10份、檸檬酸鈉10份、次磷酸鈉8份、偏硅酸鈉10份、硼酸6份、醋酸10份、羧甲基纖維素4份、硝酸銀1份、氨水5份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。實(shí)施例3按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳10份、十二烷基苯磺酸鈉10份、檸檬酸鈉10份、次磷酸鈉8份、偏硅酸鈉10份、硼酸6份、醋酸10份、羧甲基纖維素4份、硝酸銀1份、氨水5份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽1份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。實(shí)施例4按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳25份、十二烷基苯磺酸鈉30份、檸檬酸鈉22份、次磷酸鈉14份、偏硅酸鈉16份、硼酸12份、醋酸16份、羧甲基纖維素10份、硝酸銀10份、氨水20份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽10份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。實(shí)施例5按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳25份、十二烷基苯磺酸鈉30份、檸檬酸鈉22份、次磷酸鈉14份、偏硅酸鈉16份、硼酸12份、醋酸16份、羧甲基纖維素10份、硝酸銀10份、氨水20份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽10份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。實(shí)施例6按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳11份、十二烷基苯磺酸鈉11份、檸檬酸鈉15份、次磷酸鈉9份、偏硅酸鈉12份、硼酸7份、醋酸11份、羧甲基纖維素5份、硝酸銀5份、氨水8份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽4份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物2份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。實(shí)施例7按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳15份、十二烷基苯磺酸鈉12份、檸檬酸鈉17份、次磷酸鈉10份、偏硅酸鈉14份、硼酸8份、醋酸12份、羧甲基纖維素7份、硝酸銀8份、氨水10份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽5份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物3份、磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min；所述磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物的制備方法為：在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述磺化聚磷腈粉末、環(huán)氧樹脂e510.05克、納米氧化銫0.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫120℃反應(yīng)2h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物。實(shí)施例8按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳15份、十二烷基苯磺酸鈉12份、檸檬酸鈉17份、次磷酸鈉10份、偏硅酸鈉14份、硼酸8份、醋酸12份、羧甲基纖維素7份、硝酸銀8份、氨水10份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽5份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物3份、磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物10份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min；所述磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物的制備方法為：在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述磺化聚磷腈粉末、環(huán)氧樹脂e510.05克、納米氧化銫0.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫120℃反應(yīng)2h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物。實(shí)施例9按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳15份、十二烷基苯磺酸鈉12份、檸檬酸鈉17份、次磷酸鈉10份、偏硅酸鈉14份、硼酸8份、醋酸12份、羧甲基纖維素7份、硝酸銀8份、氨水10份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽5份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物3份、磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min；所述磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物的制備方法為：在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述磺化聚磷腈粉末、環(huán)氧樹脂e510.05克、納米氧化銫0.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫120℃反應(yīng)2h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物。實(shí)施例10按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳11份、十二烷基苯磺酸鈉11份、檸檬酸鈉15份、次磷酸鈉9份、偏硅酸鈉12份、硼酸7份、醋酸11份、羧甲基纖維素5份、硝酸銀5份、氨水8份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽5份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物3份、磺化聚磷腈5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min；所述磺化聚磷腈的制備方法為：在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末。實(shí)施例11按重量份計(jì)，將去離子水100份、硫酸鎳11份、十二烷基苯磺酸鈉11份、檸檬酸鈉15份、次磷酸鈉9份、偏硅酸鈉12份、硼酸7份、醋酸11份、羧甲基纖維素5份、硝酸銀5份、氨水8份、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽5份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物3份、納米氧化銫5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到催化液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1500r/min，攪拌時(shí)間為35min。加工工藝：將水洗后的合金制件先進(jìn)行噴砂處理，然后進(jìn)入高溫爐，在爐溫600℃的狀態(tài)下沖入氨氣、氧氣、二氧化碳，保持90分鐘，進(jìn)行多元?dú)怏w催化工序是將制件表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)行改變，形成氮化馬氏體、氮化奧氏體，fe3o4+γ鐵+ni多元合金結(jié)構(gòu)，將經(jīng)處理的合金制件用濃鹽酸浸泡8分鐘，去掉制件表面的氧化層，得活化合金制件，將所述活化合金制件在實(shí)施例1-12中所述的催化液中浸泡38分鐘，溫度控制在80℃，清洗所得合金制件表面的殘留催化液，清洗水溫在50℃，得經(jīng)表面處理的多元合金制品，進(jìn)行烘干、封閉、檢驗(yàn)后出廠。測(cè)試條件將本發(fā)明實(shí)施例1-11所得的催化液作為實(shí)驗(yàn)組、普通電鍍作為對(duì)照組，取相同金屬部件，分別以實(shí)施例1-11催化液作用，和普通電鍍作用，再以20％的硫酸、20％的燒堿、20％的鹽酸、5％的食鹽水在40℃的溫度下對(duì)其腐蝕，測(cè)得腐蝕速率，并同時(shí)測(cè)試腐蝕前后的硬度實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：測(cè)試結(jié)果見表1。表1實(shí)施例硫酸mm/年燒堿mm/年鹽酸mm/年食鹽mm/年硬度(前-后)10.2160.3070.2580.012hv475-hv39820.1980.2750.2380.011hv499-hv35430.1360.2060.1940.009hv421-hv37340.1240.1950.1760.008hv434-hv38950.1290.1880.1660.008hv454-hv37860.1110.1650.1490.007hv477-hv39670.0060.0070.0090.002hv578-hv55980.0060.0080.0080.002hv578-hv56990.0030.0020.0030.001hv578-hv573100.1230.1350.1000.009hv446-hv365110.1890.2330.2090.010hv456-hv377可見，通過甲基纖維素、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽1-10份、2-巰基苯并咪唑-5-磺酸鈉二水合物以及磺化聚磷腈-納米氧化銫復(fù)合物的協(xié)同作用提高了鍍層的耐鹽霧性能以及抗堿抗腐蝕性能，并進(jìn)一步提高鍍層的硬度、耐磨性能以及耐久性，取得了技術(shù)進(jìn)步。當(dāng)前第1頁12