本发明公开一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃及制备方法，所述具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃包括玻璃基体，还包括在所述玻璃基体表面上镀有的一层氧化石墨烯镍磷复合镀层；所述氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后干燥得到，其与玻璃基体结合力好，具有很强的耐磨性，耐腐蚀性和电学性能。所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算由0.1-1g氧化石墨烯，25-35g硫酸镍，25-35g次亚磷酸钠，15g乙酸钠，10-15g植酸，8g柠檬酸钠，10-15g乳酸和0.05g复合稳定剂组成。
1.一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，包括玻璃基体，其特征在于还包括在所述的玻璃基体的表面上镀有的一层厚度为4-6μm的氧化石墨烯镍磷复合镀层；
所述的氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后干燥得到；
所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：氧化石墨烯 0.5-1g硫酸镍 25-30g次亚磷酸钠 25-30g乙酸钠 15g植酸 10-15g柠檬酸钠 8g乳酸 10-15g稳定剂 0.05g其余为蒸馏水；
所述的稳定剂由丙烯基硫脲、碘酸钾和碘化钾组成，按质量比计算，丙烯基硫脲：碘酸钾：碘化钾为1:18:18。
2.如权利要求1所述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，其特征在于所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：氧化石墨烯 0.5g硫酸镍 25g次亚磷酸钠 25g乙酸钠 15g植酸 15g柠檬酸钠 8g乳酸 10g稳定剂 0.05g其余为蒸馏水。
3.如权利要求1所述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，其特征在于所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：氧化石墨烯 1g硫酸镍 25g次亚磷酸钠 25g乙酸钠 15g植酸 15g柠檬酸钠 8g乳酸 10g稳定剂 0.05g其余为蒸馏水。
4.如权利要求1所述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，其特征在于所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：氧化石墨烯 0.75g硫酸镍 30g次亚磷酸钠 25g乙酸钠 15g植酸 10g柠檬酸钠 8g乳酸 15g稳定剂 0.05g其余为蒸馏水。
5.如权利要求1所述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，其特征在于所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：氧化石墨烯 0.75g硫酸镍 30g次亚磷酸钠 30g乙酸钠 15g植酸 10g柠檬酸钠 8g乳酸 10g稳定剂 0.05g其余为蒸馏水。
6.如权利要求1-5任一权利要求所述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）、氧化石墨烯镍磷化学镀液的制备将氧化石墨烯、硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、植酸、柠檬酸钠、乳酸以及复合稳定剂依次加入到蒸馏水中溶解，然后用氨水调pH为4.4-4.6，即得到氧化石墨烯镍磷镀液；
用蒸馏水清洗玻璃基体，然后放入丙酮中，室温下超声震荡15min，然后在75%的乙醇中浸泡10-15min，蒸馏水冲洗干净；
然后，将玻璃基体放在粗化溶液中浸泡5min，蒸馏水冲洗；所述粗化溶液由H2O2、HF、HNO3组成，按体积比计算，其中H2O2：HF：HNO3为4:8:3；
然后，再将玻璃基体浸泡在活化液中5min，同时超声振荡，取出室温下晾干，放入烘箱中，165-170℃条件下30min；所述的活化液，按每升计算，由250g硫酸镍、100g次亚磷酸钠、
50g无水乙醇和余量的蒸馏水组成，用氨水调pH为7.0-7.2；
（3）、将步骤（1）所得的氧化石墨烯镍磷镀液加热至85-90℃,将步骤（2）预处理过的玻璃基体放入氧化石墨烯镍磷镀液中20-30min后，取出用蒸馏水冲洗表面残留的氧化石墨烯镍磷镀液，控制温度为15-20℃进行干燥后，即得具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃。
一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃及其制备方法。
背景技术
[0002] 化学镀指在没有外加电流的情况下，利用还原剂将溶液中的金属离子还原出来，沉积在镀件表面形成镀层的方法，特别对于结构复杂的工件，利用化学镀得到的镀层表面均匀平整。化学镀镀层具有表面结晶致密，孔隙率低，稳定性好，硬度较高等特点，广泛应用于航天、电子、机械、精密仪器、五金和化学工业中。在化学镀过程中加入其它化合物或者颗粒，形成复合镀层，改善单一化学镀层的性能，得到了广泛的应用。
[0003] 在建筑、工业、科研、生活中，玻璃作为一种基础材料而被广泛应用。玻璃透明坚硬，但质脆易碎，特别是普通平板玻璃，本身不具备特殊的性能，无法在各行各业发挥广泛的作用，应用非常有限。为了改善和提高它的性能，需要对其进行改性和深加工处理。玻璃表面化学镀是常见的一种改性手段，通过在其表面施镀，表面附着一层金属，是实现玻璃表面功能化，拓展玻璃应用领域的重要方法。通过镀不同的金属膜，可以改变玻璃的光学、电学、热学、化学和力学等性能。玻璃表面化学镀技术由来已久，最早是在12-13世纪，出现了涂有金属膜的玻璃镜。之后又出现了银、铝膜的玻璃镀层，随着技术的发展，人们的研究越来越深入，出现了各种各样的复合镀层。如玻璃表面化学镀Ni-Fe-Pr-P合金镀层具有良好的导电性能和优良的电磁屏蔽性能，可作为导电材料和电损耗吸收剂使用。但是此前得到的各种镀层结合力较低，热震法测定结合力实验循环次数一般在8次；硬度和耐磨性普遍不高，其摩擦失重通常在0.13-0.20mg范围内。
[0004] 氧化石墨烯是石墨烯的派生物，在一层单原子构成的二维空间无限延伸的基面上连接大量的含氧基团，包括-OH和C-O-C，而在其片源上含有C=O和COOH，在改善材料的热学、电学、力学等综合性能方面发挥着非常重要的作用。
[0005] 然而，目前尚没有关于具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的报道。
[0006] 将氧化石墨烯加入到镍磷化学镀液中，加入一定的络合剂、稳定剂等制成氧化石墨烯镍磷化学镀液，用于经过表面处理的玻璃表面，得到具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，由于镀层具有良好的电学和力学性能，从而能使玻璃得到更加广泛的应用。
发明内容
[0007] 本发明的目的之一提供一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，氧化石墨烯镍磷复合镀层与玻璃基体具有良好的结合力，氧化石墨烯镍磷复合镀层具有很强的耐磨性，耐腐蚀性等性能。
[0008] 本发明目的之二在于提供上述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的制备方法。
[0009] 本发明的目的之三在于提供一种上述用于形成具有具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃中所用的氧化石墨烯镍磷镀液。
[0010] 本发明的技术方案
[0011] 一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，包括玻璃基体，还包括在所述的玻璃基体的表面上镀有的一层厚度为4-6μm的氧化石墨烯镍磷复合镀层；
[0012] 所述的氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后控制温度为15-20℃进行干燥得到；
[0013] 所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：
[0014] 氧化石墨烯 0.5-1g
[0015] 硫酸镍 25-30g
[0016] 次亚磷酸钠 25-30g
[0017] 乙酸钠 15g
[0018] 植酸 10-15g
[0019] 柠檬酸钠 8g
[0020] 乳酸 10-15g
[0021] 稳定剂 0.05g
[0022] 其余为蒸馏水；
[0023] 用氨水调pH为4.4-4.6；
[0024] 所述的复合稳定剂由丙烯基硫脲、碘酸钾和碘化钾组成，按质量比计算，丙烯基硫脲：碘酸钾：碘化钾为1:18:18。
[0025] 上述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的制备方法，具体包括如下步骤：
[0026] （1）、氧化石墨烯镍磷化学镀液的制备
[0027] 将氧化石墨烯、硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、植酸、柠檬酸钠、乳酸以及复合稳定剂依次加入到蒸馏水中溶解，然后用氨水调pH为4.4-4.6，即得到氧化石墨烯镍磷镀液；
[0028] （2）、玻璃基体表面的预处理
[0029] 用蒸馏水清洗玻璃基体，然后放入丙酮中，室温下超声震荡15min，然后在75%的乙醇中浸泡10-15min，蒸馏水冲洗干净，达到除油除污的目的；
[0030] 然后，将玻璃基体放在粗化溶液中浸泡5min，蒸馏水冲洗；所述粗化溶液由H2O2、HF、HNO3组成，按体积比计算，其中H2O2：HF：HNO3为4:8:3；
[0031] 然后，再将玻璃基体浸泡在活化液中5min，同时超声振荡，取出室温下晾干，放入烘箱中，165-170℃条件下30min；所述的活化液，按每升计算，由250g硫酸镍、100g次亚磷酸钠、50g无水乙醇和余量的蒸馏水组成，用氨水调pH为7.0-7.2；
[0032] （3）、将步骤（1）所得的氧化石墨烯镍磷镀液加热至85-90℃,将步骤（2）预处理过的玻璃基体放入氧化石墨烯镍磷镀液中20-30min后，取出用蒸馏水冲洗表面残留的氧化石墨烯镍磷镀液，控制温度为15-20℃进行干燥后，即得具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃。
[0033] 上述得到的氧化石墨烯镍磷复合镀层，是利用化学镀的方法，在玻璃基体的表面上发生氧化还原反应，镍磷沉积在玻璃基体上，同时携带氧化石墨烯颗粒沉积在镍磷镀层上面，从而得到氧化石墨烯镍磷复合镀层。
[0034] 本发明的有益效果
[0035] 本发明的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，由于其制备过程中所用的氧化石墨烯镍磷镀液中加入了具有热学、电学、力学等综合性能的氧化石墨烯粒子，所得到的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层中含有一定比例的氧化石墨烯，从而改善镀层的表面结构，比普通镀层具有更好的结合力和耐磨性，更好的电学性能，从而为具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃未来在电子元器件等领域的应用拓宽了前景。
具体实施方式
[0036] 下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
[0037] 本发明各实施例中所用的各种原料，如无特殊说明，均为市售。
[0038] 实施例1
[0039] 一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，包括玻璃基体，还包括在所述的玻璃基体的表面上镀有的一层厚度为4-6μm的氧化石墨烯镍磷复合镀层；
[0040] 所述的氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后控制温度为15-20℃进行干燥得到；
[0041] 所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：
[0042] 氧化石墨烯 0.5g
[0043] 硫酸镍 25g
[0044] 次亚磷酸钠 25g
[0045] 乙酸钠 15g
[0046] 植酸 15g
[0047] 柠檬酸钠 8g
[0048] 乳酸 10g
[0049] 稳定剂 0.05g
[0050] 其余为蒸馏水；
[0051] 用氨水调pH为4.4-4.6；
[0052] 所述的复合稳定剂由丙烯基硫脲、碘酸钾和碘化钾组成，按质量比计算，丙烯基硫脲：碘酸钾：碘化钾为1:18:18。
[0053] 上述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的制备方法，具体包括如下步骤：
[0054] （1）、氧化石墨烯镍磷化学镀液的制备
[0055] 将氧化石墨烯、硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、植酸、柠檬酸钠、乳酸以及复合稳定剂按照上述质量要求依次加入到蒸馏水中溶解，然后用氨水调pH为4.4-4.6，即得到氧化石墨烯镍磷镀液；
[0056] （2）、玻璃基体表面的预处理
[0057] 用蒸馏水清洗玻璃基体，然后放入丙酮中，室温下超声震荡15min，然后在75%的乙醇中浸泡10-15min，蒸馏水冲洗，达到除油除污的目的；
[0058] 然后，将玻璃基体放在粗化溶液中浸泡5min，蒸馏水冲洗；所述粗化溶液由H2O2、HF、HNO3组成，按体积比计算，其中H2O2：HF：HNO3为4:8:3；
[0059] 然后，再将玻璃基体浸泡在活化液中5min，同时超声振荡，取出室温下晾干，放入烘箱中，165-170℃条件下30min；所述的活化液，按每升计算，由250g硫酸镍、100g次亚磷酸钠、50g无水乙醇和余量的蒸馏水组成，用氨水调pH为7.0-7.2；
[0060] （3）、将步骤（1）所得的氧化石墨烯镍磷镀液加热至85-90℃,将步骤（2）预处理过的玻璃基体放入氧化石墨烯镍磷镀液中20-30min后，取出用蒸馏水冲洗表面残留的氧化石墨烯镍磷镀液，控制温度为15-20℃进行干燥后，即得具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃。
[0061] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，经扫描电子显微镜检测，所形成的复合镀层结合紧密，呈胞状生长，表面结构平整，且为非晶态结构。
[0062] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，利用热震法实验测定结合力，烘箱加热镀件到200℃，室温水急冷，经过10次循环，具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃表面的镀层不起皮，不鼓泡，说明氧化石墨烯镍磷复合镀层与玻璃基体具有良好的结合力。
[0063] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，采用MMW-1A摩擦磨损试验机测量其耐磨性能，在载荷196N，转速为150r/min，摩擦时间30min的情况下，磨损失重在0.09-0.12mg，说明氧化石墨烯镍磷复合镀层具有良好的耐磨性能。
[0064] 实施例2
[0065] 一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，包括玻璃基体，还包括在所述的玻璃基体的表面上镀有的一层厚度为4-6μm的氧化石墨烯镍磷复合镀层；
[0066] 所述的氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后控制温度为15-20℃进行干燥得到；
[0067] 所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：
[0068] 氧化石墨烯 1g
[0069] 硫酸镍 25g
[0070] 次亚磷酸钠 25g
[0071] 乙酸钠 15g
[0072] 植酸 15g
[0073] 柠檬酸钠 8g
[0074] 乳酸 10g
[0075] 稳定剂 0.05g
[0076] 其余为蒸馏水；
[0077] 用氨水调pH为4.4-4.6；
[0078] 所述的复合稳定剂由丙烯基硫脲、碘酸钾和碘化钾组成，按质量比计算，丙烯基硫脲：碘酸钾：碘化钾为1:18:18。
[0079] 上述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的制备方法，具体包括如下步骤：
[0080] （1）、氧化石墨烯镍磷化学镀液的制备
[0081] 将氧化石墨烯、硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、植酸、柠檬酸钠、乳酸以及复合稳定剂按照上述质量要求依次加入到蒸馏水中溶解，然后用氨水调pH为4.4-4.6，即得到氧化石墨烯镍磷镀液；
[0082] （2）、玻璃基体表面的预处理
[0083] 用蒸馏水清洗玻璃基体，然后放入丙酮中，室温下超声震荡15min，然后在75%的乙醇中浸泡10-15min，蒸馏水冲洗，达到除油除污的目的；
[0084] 然后，将玻璃基体放在粗化溶液中浸泡5min，蒸馏水冲洗；所述粗化溶液由H2O2、HF、HNO3组成，按体积比计算，其中H2O2：HF：HNO3为4:8:3；
[0085] 然后，再将玻璃基体浸泡在活化液中5min，同时超声振荡，取出室温下晾干，放入烘箱中，165-170℃条件下30min；所述的活化液，按每升计算，由250g硫酸镍、100g次亚磷酸钠、50g无水乙醇和余量的蒸馏水组成，用氨水调pH为7.0-7.2；
[0086] （3）、将步骤（1）所得的氧化石墨烯镍磷镀液加热至85-90℃,将步骤（2）预处理过的玻璃基体放入氧化石墨烯镍磷镀液中20-30min后，取出用蒸馏水冲洗表面残留的氧化石墨烯镍磷镀液，控制温度为15-20℃进行干燥后，即得具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃。
[0087] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，经扫描电子显微镜检测，所形成的复合镀层结合紧密，呈胞状生长，表面结构平整，且为非晶态结构。
[0088] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，利用热震法实验测定结合力，烘箱加热镀件到200℃，室温水急冷，经过10次循环，具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃表面的镀层不起皮，不鼓泡，说明氧化石墨烯镍磷复合镀层与玻璃基体具有良好的结合力。
[0089] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，采用MMW-1A摩擦磨损试验机测量其耐磨性能，在载荷196N，转速为150r/min，摩擦时间30min的情况下，磨损失重在0.09-0.12mg，说明氧化石墨烯镍磷复合镀层具有良好的耐磨性能。
[0090] 实施例3
[0091] 一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，包括玻璃基体，还包括在所述的玻璃基体的表面上镀有的一层厚度为4-6μm的氧化石墨烯镍磷复合镀层；
[0092] 所述的氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后控制温度为15-20℃进行干燥得到；
[0093] 所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：
[0094] 氧化石墨烯 0.75g
[0095] 硫酸镍 30g
[0096] 次亚磷酸钠 25g
[0097] 乙酸钠 15g
[0098] 植酸 10g
[0099] 柠檬酸钠 8g
[0100] 乳酸 15g
[0101] 稳定剂 0.05g
[0102] 其余为蒸馏水；
[0103] 用氨水调pH为4.4-4.6；
[0104] 所述的复合稳定剂由丙烯基硫脲、碘酸钾和碘化钾组成，按质量比计算，丙烯基硫脲：碘酸钾：碘化钾为1:18:18。
[0105] 上述的一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃的制备方法，具体包括如下步骤：
[0106] （1）、氧化石墨烯镍磷化学镀液的制备
[0107] 将氧化石墨烯、硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、植酸、柠檬酸钠、乳酸以及复合稳定剂按照上述质量要求依次加入到蒸馏水中溶解，然后用氨水调pH为4.4-4.6，即得到氧化石墨烯镍磷镀液；
[0108] （2）、玻璃基体表面的预处理
[0109] 用蒸馏水清洗玻璃基体，然后放入丙酮中，室温下超声震荡15min，然后在75%的乙醇中浸泡10-15min，蒸馏水冲洗，达到除油除污的目的；
[0110] 然后，将玻璃基体放在粗化溶液中浸泡5min，蒸馏水冲洗；所述粗化溶液由H2O2、HF、HNO3组成，按体积比计算，其中H2O2：HF：HNO3为4:8:3；
[0111] 然后，再将玻璃基体浸泡在活化液中5min，同时超声振荡，取出室温下晾干，放入烘箱中，165-170℃条件下30min；所述的活化液，按每升计算，由250g硫酸镍、100g次亚磷酸钠、50g无水乙醇和余量的蒸馏水组成，用氨水调pH为7.0-7.2；
[0112] （3）、将步骤（1）所得的氧化石墨烯镍磷镀液加热至85-90℃,将步骤（2）预处理过的玻璃基体放入氧化石墨烯镍磷镀液中20-30min后，取出用蒸馏水冲洗表面残留的氧化石墨烯镍磷镀液，控制温度为15-20℃进行干燥后，即得具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃。
[0113] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，经扫描电子显微镜检测，所形成的复合镀层结合紧密，呈胞状生长，表面结构平整，且为非晶态结构。
[0114] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，利用热震法实验测定结合力，烘箱加热镀件到200℃，室温水急冷，经过10次循环，具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃表面的镀层不起皮，不鼓泡，说明氧化石墨烯镍磷复合镀层与玻璃基体具有良好的结合力。
[0115] 上述所得的具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，采用MMW-1A摩擦磨损试验机测量其耐磨性能，在载荷196N，转速为150r/min，摩擦时间30min的情况下，磨损失重在0.09-0.12mg，说明氧化石墨烯镍磷复合镀层具有良好的耐磨性能。
[0116] 实施例4
[0117] 一种具有氧化石墨烯镍磷复合镀层的玻璃，包括玻璃基体，还包括在所述的玻璃基体的表面上镀有的一层厚度为4-6μm的氧化石墨烯镍磷复合镀层；
[0118] 所述的氧化石墨烯镍磷复合镀层是将经除油、除污、粗化、活化处理后的玻璃基体浸泡在氧化石墨烯镍磷化学镀液中20-30min后，经蒸馏水冲洗干净后控制温度为15-20℃进行干燥得到；
[0119] 所述的氧化石墨烯镍磷化学镀液，按每升计算，其组分及含量如下：
[0120] 氧化石墨烯 0.75g
[0121] 硫酸镍 30g
[0122] 次亚磷酸钠 30g
