一种金刚砂耐磨鞋钉及其制备方法

摘要

本发明属于鞋钉技术领域，尤其涉及一种金刚砂耐磨鞋钉，包括鞋钉主体和附着于所述鞋钉主体表面的镀镍层，所述鞋钉主体的表面还设置有金刚砂层，并且所述镀镍层设置于所述鞋钉主体和所述金刚砂层之间。相对于现有技术，本发明通过在镀镍层的外表面设置金刚砂层，由于金刚砂层具有韧性好、硬度高和耐磨性好等特点，因此可以大大提高鞋钉的耐磨性能，延长使用该鞋钉的运动鞋的使用寿命。而且当金刚砂层与地面接触时，可以加大摩擦系数，使鞋钉在与地面接触时起到抗滑移作用，防止使用者跌倒，提高使用该鞋钉的运动鞋的使用安全性。

权利要求

1.一种金刚砂耐磨鞋钉，包括鞋钉主体和附着于所述鞋钉主体表面的镀镍层，其特征在于：所述鞋钉主体的表面还设置有金刚砂层，并且所述镀镍层设置于所述鞋钉主体和所述金刚砂层之间，所述金刚砂层中含有镍。

2.根据权利要求1所述的金刚砂耐磨鞋钉，其特征在于：所述镀镍层的厚度为

40μm～60μm，所述金刚砂层的厚度为40μm～100μm。

3.根据权利要求2所述的金刚砂耐磨鞋钉，其特征在于：所述镀镍层的厚度为

45μm～55μm，所述金刚砂层的厚度为50μm～80μm。

4.一种权利要求1至3任一项所述的金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，对鞋钉主体进行超声波除油，然后水洗，并用酸溶液对其进行活化；

第二步，将经过第一步处理的鞋钉主体置于含镍的电镀液中进行电镀，从而在鞋钉主体的表面形成镀镍层；

第三步，将含有镀镍层的鞋钉主体置于含有金刚砂的电镀液中进行电镀，从而在镀镍层的表面形成金刚砂层；

第四步，水洗、钝化、再水洗，烘干后即可。

5.根据权利要求4所述的金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，其特征在于：第一步所述超声波除油采用的超声溶液为除油粉的水溶液，超声的温度为60-80℃，超声持续的时间为

10-15min。

6.根据权利要求4所述的金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，其特征在于：第一步所述酸溶液为质量浓度为10-20%的盐酸溶液、硫酸溶液或者硝酸溶液，活化持续的时间为5-10s。

7.根据权利要求4所述的金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，其特征在于：第二步中含镍的电镀液包括以下组分：硫酸镍230-280克/升，氯化镍40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫酸钴8-12克/升，该电镀液所使用的溶剂为水。

8.根据权利要求4所述的金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，其特征在于：第三步中含金刚砂的电镀液包括以下组分：硫酸镍230-280克/升，氯化镍40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫酸钴8-12克/升，金刚砂微粒500-700克/升，该电镀液所使用的溶剂为水，金刚砂微粒的平均粒径为10-50μm。

9.根据权利要求4所述的金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，其特征在于：第四步所述钝化使用的是50-200g/L的铬酸，钝化持续的时间为30-60s，钝化温度为20-30℃。

说明书

一种金刚砂耐磨鞋钉及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于鞋钉技术领域，尤其涉及一种金刚砂耐磨鞋钉及其制备方法。

背景技术

[0002] 鞋子是人们日常生活中的必需品，而对于爱好运动的人来说，一双舒适耐磨的运动鞋也是必需的。运动鞋的使用环境和受力特性要求其鞋钉具有较高的耐磨性能，然而目前制鞋企业及市场上生产、销售的鞋钉表面一般只进行了简单的电镀处理，而且普遍只采用普通电镀工艺，在鞋钉的表面形成电镀层(如镀镍层)，而普通电镀层只有耐腐蚀能力，没有任何耐磨性能，因此在使用过程中，鞋钉的耐磨性能不够理想，导致运动鞋的使用寿命较短。

[0003] 有鉴于此，确有必要提供一种具有较高的耐磨性能的金刚砂耐磨鞋钉及其制备方法。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有较高的耐磨性能的金刚砂耐磨鞋钉。

[0005] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种金刚砂耐磨鞋钉，包括鞋钉主体和附着于所述鞋钉主体表面的镀镍层，所述鞋钉主体的表面还设置有金刚砂层，并且所述镀镍层设置于所述鞋钉主体和所述金刚砂层之间。

[0007] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的一种改进，所述镀镍层的厚度为40μm～60μm，所述金刚砂层的厚度为40μm～100μm。镀镍层的作用之一是防止鞋钉生锈，其还有一个作用是提高金刚砂层在鞋钉主体表面的附着强度，镀镍层的厚度不能太大，否则会造成能源和材料的浪费，也不能太小，否则不能起到很好的防锈作用。金刚砂层不能太大，否则会造成能源和材料的浪费，也不能太小，否则不能起到很好的提高耐磨性能的作用。

[0008] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的一种改进，所述镀镍层的厚度为45μm～55μm，所述金刚砂层的厚度为50μm～80μm。

[0009] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的一种改进，所述金刚砂层中含有镍。由于金刚砂(即SiC)本身的性质稳定，不能溶解在水等溶剂中，因此电镀时，需要将金刚砂微粒混入镀液，电镀时将金刚砂微粒均匀搅起，微粒就和镀层共同沉积在工件表面，其中的金刚砂微粒为微粉级微粒。

[0010] 相对于现有技术，本发明通过在镀镍层的外表面设置金刚砂层，由于金刚砂层具有韧性好、硬度高和耐磨性好等特点，因此可以大大提高鞋钉的耐磨性能，延长使用该鞋钉的运动鞋的使用寿命。而且当金刚砂层与地面接触时，可以加大摩擦系数，使鞋钉在与地面接触时起到抗滑移作用，防止使用者跌倒，提高使用该鞋钉的运动鞋的使用安全性。

[0011] 本发明的另一个目的在于提供一种金刚砂耐磨鞋钉的制备方法，包括以下步骤：

[0012] 第一步，对鞋钉主体进行超声波除油，然后水洗，并用酸溶液对其进行活化；超声波除油可以除去鞋钉主体表面的油污和杂质等，以免这些油污或者杂质影响镀镍层与鞋钉主体之间的粘接力，用酸溶液进行活化可以在鞋钉主体的表面形成一些凹凸不平的刻痕，从而增加鞋钉主体与镀镍层之间的结合力，防止镀镍层的脱落。

[0013] 第二步，将经过第一步处理的鞋钉主体置于含镍的电镀液中进行电镀，从而在鞋钉主体的表面形成镀镍层；

[0014] 第三步，将含有镀镍层的鞋钉主体置于含有金刚砂的电镀液中进行电镀，从而在镀镍层的表面形成金刚砂层；

[0015] 第四步，水洗、钝化、再水洗，烘干后即可。

[0016] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的制备方法的一种改进，第一步所述超声波除油采用的超声溶液为除油粉的水溶液，超声的温度为60-80℃，超声持续的时间为10-15min。除油粉是采用多种表面活性剂、去污剂、渗透剂、助洗剂等精制而成的低泡除油脱脂剂，具有良好的润湿，增溶和乳化等能力，有较强的去油能力。清洗后的工件表面无可见油膜或油斑。本发明中使用的除油粉采用市售的除油粉即可。除油粉配合超声可以很好的除去鞋钉主体表面的油污和杂质等。

[0017] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的制备方法的一种改进，第一步所述酸溶液为质量浓度为10-20％的盐酸溶液、硫酸溶液或者硝酸溶液，活化持续的时间为5-10s。这几种酸溶液具有较好的刻蚀作用，可增加鞋钉主体表面的粗糙度，进而增加鞋钉主体与镀镍层之间的结合力。

[0018] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的制备方法的一种改进，第二步中含镍的电镀液包括以下组分：硫酸镍230-280克/升，氯化镍40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫酸钴8-12克/升，该电镀液所使用的溶剂为水。

[0019] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的制备方法的一种改进，第三步中含金刚砂的电镀液包括以下组分：硫酸镍230-280克/升，氯化镍40-60克/升，硼酸40-50克/升，硫酸钴8-12克/升，金刚砂微粒500-700克/升，该电镀液所使用的溶剂为水，金刚砂微粒的平均粒径为10-50μm。金刚砂微粒的平均粒径不能太大，否则其太容易沉降，不利于电镀操作。
该镀液可在鞋钉主体的表面形成镍-磷-金刚砂复合镀层，该复合镀层具有很好的耐磨擦性能。其中，金刚砂微粒可以在使用前用质量浓度为10-20％的硝酸溶液进行煮制，以除去其表面的吸附层，提高其与镀镍层的结合力。

[0020] 作为本发明金刚砂耐磨鞋钉的制备方法的一种改进，第四步所述钝化使用的是50-200g/L的铬酸，钝化持续的时间为30-60s，钝化温度为20-30℃。钝化的作用在于使金刚砂层中的镍等转化为不易被氧化的状态，以延长鞋钉的使用寿命。

[0021] 相对于现有技术，本发明的方法操作简单，且能够在鞋钉主体的表面形成牢固、致密且耐磨的金刚砂层，从而可以提高使用该鞋钉的运动鞋的使用寿命和使用安全性。

具体实施方式

[0022] 以下将结合具体实施例对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但是，本发明的具体实施方式并不限于此。

[0023] 实施例1

[0024] 本实施例提供的一种金刚砂耐磨鞋钉，包括鞋钉主体和附着于鞋钉主体表面的镀镍层，鞋钉主体的表面还设置有金刚砂层，并且镀镍层设置于鞋钉主体和金刚砂层之间。镀镍层的厚度为50μm，金刚砂层的厚度为70μm，金刚砂层中含有镍。

[0025] 其制备方法包括以下步骤：

[0026] 第一步，对鞋钉主体进行超声波除油，然后水洗，并用酸溶液对其进行活化；其中，超声波除油采用的超声溶液为除油粉的水溶液，超声的温度为70℃，超声持续的时间为12min，以除去鞋钉主体表面的油污和杂质等，然后水洗两遍，以洗除除油粉，酸溶液为质量浓度为15％的盐酸溶液，以对鞋钉主体的表面进行刻蚀活化处理。

[0027] 第二步，将经过第一步处理的鞋钉主体置于含镍的电镀液中进行电镀，从而在鞋钉主体的表面形成致密的、结合牢固的镀镍层；其中，含镍的电镀液包括以下组分：硫酸镍250克/升，氯化镍50克/升，硼酸45克/升，硫酸钴10克/升，该电镀液所使用的溶剂为水。

[0028] 第三步，将含有镀镍层的鞋钉主体置于含有金刚砂的电镀液中进行电镀，从而在镀镍层的表面形成金刚砂层；含金刚砂的电镀液包括以下组分：硫酸镍250克/升，氯化镍50克/升，硼酸45克/升，硫酸钴10克/升，金刚砂微粒600克/升，该电镀液所使用的溶剂为水，金刚砂微粒的平均粒径为20μm。电镀时将金刚砂微粒均匀搅起，金刚砂微粒就和含镍镀层共同沉积在镀镍层的表面，从而形成镍-磷-金刚砂复合镀层，该复合镀层具有很好的耐磨擦性能。其中，金刚砂微粒在使用前用质量浓度为15％的硝酸溶液进行煮制，以除去其表面的吸附层，提高其与镀镍层的结合力。镀金刚砂层(第三步)的操作重复两次。

[0029] 第四步，水洗三遍、钝化、再水洗三遍，烘干后即可。其中，钝化使用的是100g/L的铬酸，钝化持续的时间为40s，钝化温度为25℃。

[0030] 实施例2

[0031] 本实施例提供的一种金刚砂耐磨鞋钉，包括鞋钉主体和附着于鞋钉主体表面的镀镍层，鞋钉主体的表面还设置有金刚砂层，并且镀镍层设置于鞋钉主体和金刚砂层之间。镀镍层的厚度为42μm，金刚砂层的厚度为90μm，金刚砂层中含有镍。

[0032] 其制备方法包括以下步骤：

[0033] 第一步，对鞋钉主体进行超声波除油，然后水洗，并用酸溶液对其进行活化；其中，超声波除油采用的超声溶液为除油粉的水溶液，超声的温度为60℃，超声持续的时间为10min，以除去鞋钉主体表面的油污和杂质等，然后水洗两遍，以洗除除油粉，酸溶液为质量浓度为10％的硫酸溶液，以对鞋钉主体的表面进行刻蚀活化处理。

[0034] 第二步，将经过第一步处理的鞋钉主体置于含镍的电镀液中进行电镀，从而在鞋钉主体的表面形成致密的、结合牢固的镀镍层；其中，含镍的电镀液包括以下组分：硫酸镍270克/升，氯化镍40克/升，硼酸50克/升，硫酸钴8克/升，该电镀液所使用的溶剂为水。

[0035] 第三步，将含有镀镍层的鞋钉主体置于含有金刚砂的电镀液中进行电镀，从而在镀镍层的表面形成金刚砂层；含金刚砂的电镀液包括以下组分：硫酸镍270克/升，氯化镍40克/升，硼酸50克/升，硫酸钴8克/升，金刚砂微粒550克/升，该电镀液所使用的溶剂为水，金刚砂微粒的平均粒径为30μm。电镀时将金刚砂微粒均匀搅起，金刚砂微粒就和含镍镀层共同沉积在镀镍层的表面，从而形成镍-磷-金刚砂复合镀层，该复合镀层具有很好的耐磨擦性能。其中，金刚砂微粒在使用前用质量浓度为12％的硝酸溶液进行煮制，以除去其表面的吸附层，提高其与镀镍层的结合力。镀金刚砂层的操作重复两次。

[0036] 第四步，水洗三遍、钝化、再水洗三遍，烘干后即可。其中，钝化使用的是150g/L的铬酸，钝化持续的时间为50s，钝化温度为20℃。

[0037] 实施例3

[0038] 本实施例提供的一种金刚砂耐磨鞋钉，包括鞋钉主体和附着于鞋钉主体表面的镀镍层，鞋钉主体的表面还设置有金刚砂层，并且镀镍层设置于鞋钉主体和金刚砂层之间。镀镍层的厚度为60μm，金刚砂层的厚度为45μm，金刚砂层中含有镍。

[0039] 其制备方法包括以下步骤：

[0040] 第一步，对鞋钉主体进行超声波除油，然后水洗，并用酸溶液对其进行活化；其中，超声波除油采用的超声溶液为除油粉的水溶液，超声的温度为75℃，超声持续的时间为15min，以除去鞋钉主体表面的油污和杂质等，然后水洗两遍，以洗除除油粉，酸溶液为质量浓度为20％的硝酸溶液，以对鞋钉主体的表面进行刻蚀活化处理。

[0041] 第二步，将经过第一步处理的鞋钉主体置于含镍的电镀液中进行电镀，从而在鞋钉主体的表面形成致密的、结合牢固的镀镍层；其中，含镍的电镀液包括以下组分：硫酸镍230克/升，氯化镍60克/升，硼酸40克/升，硫酸钴12克/升，该电镀液所使用的溶剂为水。

[0042] 第三步，将含有镀镍层的鞋钉主体置于含有金刚砂的电镀液中进行电镀，从而在镀镍层的表面形成金刚砂层；含金刚砂的电镀液包括以下组分：硫酸镍230克/升，氯化镍60克/升，硼酸40克/升，硫酸钴12克/升，金刚砂微粒650克/升，该电镀液所使用的溶剂为水，金刚砂微粒的平均粒径为4μm。电镀时将金刚砂微粒均匀搅起，金刚砂微粒就和含镍镀层共同沉积在镀镍层的表面，从而形成镍-磷-金刚砂复合镀层，该复合镀层具有很好的耐磨擦性能。其中，金刚砂微粒在使用前用质量浓度为20％的硝酸溶液进行煮制，以除去其表面的吸附层，提高其与镀镍层的结合力。镀金刚砂层的操作重复两次。

[0043] 第四步，水洗三遍、钝化、再水洗三遍，烘干后即可。其中，钝化使用的是200g/L的铬酸，钝化持续的时间为50s，钝化温度为30℃。

[0044] 对实施例1至3的金刚砂耐磨鞋钉与未进行镀金刚砂层处理的鞋钉(表面仅处理有镀镍层，对比例)进行如下测试：

[0045] 用耐磨测试设备对鞋钉的表面镀层进行30min的摩擦处理，并分别记录摩擦处理前的鞋钉重量和摩擦处理后的鞋钉重量，计算其失重率，所得结果见表1：

[0046] 表1：实施例1之3和对比例提供的鞋钉的耐磨测试结果。

[0047]组别 处理前重量(g) 处理后重量(g) 失重率(％)
实施例1 4.2138 4.1918 0.522
实施例2 4.2246 4.2028 0.516
实施例3 4.2356 4.2140 0.510