电镀铂槽液的维护方法

摘要

本发明公开了一种电镀铂槽液的维护方法，包括：S1、依据电镀铂工艺试验，确定电镀铂槽液的比重标准范围和pH标准范围，并配制电镀铂槽液，将燃气涡轮叶片浸入电镀铂槽液内进行电镀铂处理；S2、在电镀铂处理后，获得电镀铂槽A液，再次测定电镀铂槽A液的比重，向电镀铂槽A液滴加镀铂AP补充剂，直至电镀铂槽A液的比重在比重标准范围之内，获得电镀铂槽B液；S3、测定电镀铂槽B液的pH，向电镀铂槽B液滴加酸或碱，直至电镀铂槽B液的pH在pH标准范围之内，获得电镀铂槽C液；S4、将S3中的电镀铂槽C液加热到工作温度，搅拌，静止，待电镀铂槽C液加中的悬浮物沉淀完全，完成电镀铂槽液的维护。本发明的电镀铂槽液的维护方法，通过添加镀铂AP补充剂，实现对电镀铂槽液的维护。

权利要求

1.一种电镀铂槽液的维护方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、依据电镀铂工艺试验，确定电镀铂槽液的比重标准范围和pH标准范围，并配制电镀铂槽液，将燃气涡轮叶片浸入电镀铂槽液内进行电镀铂处理，所述比重标准范围为1.10～

1.16；pH标准范围为7.0～7.50；

S2、在电镀铂处理后，取出燃气涡轮叶片，获得电镀铂槽A液，测定电镀铂槽A液的比重，向超出比重标准范围的电镀铂槽A液滴加镀铂AP补充剂，混合均匀并再次测定滴加镀铂AP补充剂后的电镀铂槽A液的比重，直至电镀铂槽A液的比重在比重标准范围之内，获得电镀铂槽B液；

S3、测定电镀铂槽B液的pH，向超出pH标准范围的电镀铂槽B液滴加酸或碱，混合均匀并测定滴加酸或碱后的电镀铂槽B液的pH，直至电镀铂槽B液的pH在pH标准范围之内，获得电镀铂槽C液；

S4、将S3中的电镀铂槽C液加热到71℃～77℃，搅拌，静止，待电镀铂槽C液加中的悬浮物沉淀完全，完成电镀铂槽液的维护。

2.根据权利要求1所述的电镀铂槽液的维护方法，其特征在于，比重的测定采用比重计进行测定。

3.根据权利要求1所述的电镀铂槽液的维护方法，其特征在于，pH的测定采用pH计进行测定。

4.根据权利要求1所述的电镀铂槽液的维护方法，其特征在于，所述酸采用磷酸；

3 3

所述磷酸的密度为1.60g/cm～1.69g/cm。

5.根据权利要求1所述的电镀铂槽液的维护方法，其特征在于，所述碱采用氨水；

3 3

所述氨水的密度为0.85g/cm～0.91g/cm。

6.根据权利要求1所述的电镀铂槽液的维护方法，其特征在于，步骤S4中静止的时间大于等于6h。

说明书

电镀铂槽液的维护方法

技术领域

[0001] 本发明涉及燃气涡轮叶片表面处理领域，特别地，涉及一种电镀铂槽液的维护方法。

背景技术

[0002] 涡轮叶片作为航空发动机中高载荷的热端部件，承受着高温、高压、高转速的工作负荷，服役条件恶劣。铝化物涂层由于其工艺简单及成本低等优势，已经广泛用于发动机涡轮叶片热障涂层的粘结层。Pt‑Al涂层在进行渗铝热处理前通过电镀铂的方式制备铂层，在铝化物涂层中引入铂元素，从而得到单相的PtAl2涂层。与传统的铝化物涂层相比，PtAl2涂层具有更优异的耐循环氧化性能和抗热腐蚀性能，显著延长了涡轮叶片的服役寿命。电镀铂技术是在铝化物涂层中引入铂元素最经济有效的手段。目前，电镀铂槽液大多依赖进口，采用的进口镀铂液由于技术上的封锁，成分尚不明确，造成电镀铂槽液分析维护异常困难。现阶段，电镀铂过程中，普遍通过测定电镀铂槽液的铂离子浓度大小，再进一步对电镀铂槽液进行补加维护。常用的铂离子检测方法主要是高锰酸钾电流滴定法《GB/T 15072.3‑2008铂化合物分析方法铂含量的测定高锰酸钾电流滴定法》。在实际生产加工过程中，测定电镀铂槽液中的铂离子含量，测定方法复杂，需要定期采集槽液进行理化试验，存在对设备及操作人员素质要求高、分析周期长和浪费槽液等问题，难以满足生产过程需及时维护电镀铂槽液的要求。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种电镀铂槽液的维护方法，以解决Pt离子浓度的化验分析过程复杂，通过测定铂离子浓度进行补加的电镀铂槽液维护方法，存在对设备及操作人员素质要求高、分析周期长和浪费电镀铂槽液的问题的技术问题。

[0004] 本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种电镀铂槽液的维护方法，包括以下步骤：

[0006] S1、依据电镀铂工艺试验，确定电镀铂槽液的比重标准范围和pH标准范围，并配制电镀铂槽液，将燃气涡轮叶片浸入电镀铂槽液内进行电镀铂处理；

[0007] S2、在电镀铂处理后，取出燃气涡轮叶片，获得电镀铂槽A液，测定电镀铂槽A液的比重，向超出比重标准范围的电镀铂槽A液滴加镀铂AP补充剂，混合均匀并再次测定滴加镀铂AP补充剂后的电镀铂槽A液的比重，直至电镀铂槽A液的比重在比重标准范围之内，获得电镀铂槽B液；

[0008] S3、测定电镀铂槽B液的pH，向超出pH标准范围的电镀铂槽B液滴加酸或碱，混合均匀并测定滴加酸或碱后的电镀铂槽B液的pH，直至电镀铂槽B液的pH在pH标准范围之内，获得电镀铂槽C液；

[0009] S4、将S3中的电镀铂槽C液加热到工作温度，搅拌，静止，待电镀铂槽C液加中的悬浮物沉淀完全，完成电镀铂槽液的维护。

[0010] 进一步地，比重的测定采用比重计进行测定。

[0011] 进一步地，比重标准范围为1.10～1.16。

[0012] 进一步地，pH的测定采用pH计进行测定。

[0013] 进一步地，pH标准范围为7.0～7.50。

[0014] 进一步地，酸采用磷酸；磷酸的密度为1.60g/cm3～1.69g/cm3。

[0015] 进一步地，碱采用氨水；氨水的密度为0.85g/cm3～0.91g/cm3。

[0016] 进一步地，步骤S4中工作温度为71℃～77℃。

[0017] 进一步地，步骤S4中静止的时间大于等于6h。

[0018] 本发明具有以下有益效果：

[0019] 本发明的电镀铂槽液的维护方法，电镀铂过程中仅有Pt(铂)离子以及挥发性成分的消耗，通过研究Pt离子浓度与比重的关系，确定电镀铂Pt离子浓度对应的槽液比重。当进行电镀铂槽液维护时，仅需测定电镀铂槽液的比重及pH值。通过添加镀铂AP补充剂调整电镀铂槽液比重至比重标准范围，通过添加酸或碱调节电镀铂槽液pH至pH标准范围，实现对电镀铂槽液的维护。上述电镀铂槽液的维护方法，有效地缩短了分析周期，测定方法便捷，成本低，槽液维护效果好，不存在浪费电镀铂槽液的问题。

[0020] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0021] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0022] 图1是本发明优选实施例1的含有镀铂渗层的叶片图；以及

[0023] 图2是本发明优选实施例的含有镀铂渗层的叶片微观图。

具体实施方式

[0024] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0025] 图1是本发明优选实施例1的含有镀铂渗层的叶片图；图2是本发明优选实施例的含有镀铂渗层的叶片微观图。

[0026] 本实施例的电镀铂槽液的维护方法，包括以下步骤：

[0027] S1、依据电镀铂工艺试验，确定电镀铂槽液的比重标准范围和pH标准范围，并配制电镀铂槽液，将燃气涡轮叶片浸入电镀铂槽液内进行电镀铂处理；

[0028] S2、在电镀铂处理后，取出燃气涡轮叶片，获得电镀铂槽A液，测定电镀铂槽A液的比重，向超出比重标准范围的电镀铂槽A液滴加镀铂AP补充剂，混合均匀并再次测定滴加镀铂AP补充剂后的电镀铂槽A液的比重，直至电镀铂槽A液的比重在比重标准范围之内，获得电镀铂槽B液；

[0029] S3、测定电镀铂槽B液的pH，向超出pH标准范围的电镀铂槽B液滴加酸或碱，混合均匀并测定滴加酸或碱后的电镀铂槽B液的pH，直至电镀铂槽B液的pH在pH标准范围之内，获得电镀铂槽C液；

[0030] S4、将S3中的电镀铂槽C液加热到工作温度，搅拌，静止，待电镀铂槽C液加中的悬浮物沉淀完全，完成电镀铂槽液的维护。

[0031] 本发明的电镀铂槽液的维护方法，电镀铂过程中仅有Pt(铂)离子以及挥发性成分的消耗，通过研究Pt离子浓度与比重的关系，确定电镀铂Pt离子浓度对应的电镀铂槽液比重。当进行电镀铂槽液维护时，仅需测定电镀铂槽液的比重及pH值。通过添加镀铂AP补充剂调整电镀铂槽液比重至比重标准范围，通过添加酸或碱调节电镀铂槽液pH至pH标准范围，实现对电镀铂槽液的维护。上述电镀铂槽液的维护方法，有效地缩短了分析周期，测定方法便捷，成本低，槽液维护效果好，不存在浪费电镀铂槽液的问题。

[0032] 电镀铂槽液主要由含主盐(H2PtCl6)的镀铂AP补充剂和含电镀添加剂(磷酸氢二钠、络合剂、光亮剂、表面活性剂等)的镀铂AP组份1#混合配制而成。在电镀过程中，镀铂AP+补充剂中的主盐铂离子被还原沉积在镀层当中，溶液中部分的H 会得电子还原成氢气析出，镀铂AP组份1#作为电镀过程中的辅助成分则不参与反应，基本不被消耗。镀铂AP补充剂中的主盐为H2PtCl6，而铂离子属于重金属离子，对电镀铂槽液比重贡献大。当铂离子由于电沉积过程而被消耗时，电镀铂槽液比重下降。经前期研究分析，电镀铂槽液的比重与Pt离子的含量即质量浓度呈现线性关系，而Pt离子的质量浓度则代表了主盐H2PtCl6的质量浓度。
因此，采用比重法和pH计对电镀铂槽液状态进行测试分析，仅需10min～20min即可完成，有效缩短了分析维护周期，能及时对电镀铂槽液状态进行维护。电镀铂槽液分析过程不需要消耗电镀铂槽液，不存在浪费槽液的问题。减少了昂贵的镀铂槽液的消耗，降低了测试成本。本发明的电镀铂槽液的维护方法，为同类具有高密度的重金属离子的槽液维护方法提供了指导意义。

[0033] 通过电镀铂工艺试验包括赫尔槽试验、正交试验，从而确定电镀铂槽液比重标准范围和pH标准范围，依据上述相关参数进行电镀铂槽液的配制。

[0034] 本实施例中，比重的测定采用比重计进行测定。比重的测定的仪器为比重计，测试仪器价格低廉，测试方法简单，对设备及操作人员要求低。

[0035] 本实施例中，比重标准范围为1.10～1.16。上述比重标准范围和pH标准范围是通过电镀铂工艺试验获得的。比重和pH在此规定范围内进行涡轮叶片电镀铂得到的镀铂层性能最佳。

[0036] 本实施例中，pH的测定采用pH计进行测定。pH的测定的仪器为pH计。

[0037] 本实施例中，pH标准范围为7.0～7.50。

[0038] 本实施例中，酸采用磷酸。磷酸的密度为1.69g/cm3。采用磷酸进行调节电镀铂槽液pH，因为镀铂AP补充剂包含有含磷酸根的物质，采用磷酸调节pH不会在电镀铂槽液中引3
入影响镀铂层性能的杂质离子。磷酸采用稀磷酸，磷酸的密度为1.69g/cm。

[0039] 本实施例中，碱采用氨水。氨水的密度为0.91g/cm3。采用氨水对电镀铂槽液pH进行调节，因为电镀铂槽液是pH介于7.0～7.5的偏中性槽液，采用氨水调节电镀铂槽液，有利于维持电镀槽液pH的稳定，且不会引入影响镀铂层性能的杂质离子。氨水采用稀氨水，氨水3
的密度为0.91g/cm。

[0040] 本实施例中，步骤S4中工作温度为71℃～77℃。

[0041] 本实施例中，步骤S4中静止的时间大于等于6h。磷酸氢二钠是电镀铂槽液中镀铂AP组份1#中的主要成分之一，由于磷酸氢二钠在室温条件下溶解度较小，在实际维护过程中容易以晶体形式析出，附着在槽体内壁上，影响电镀铂槽液的使用效果。因此需要将电镀铂槽C液加热到工作温度71℃～77℃，随后开启循环搅拌装置将电镀铂槽C液搅拌均匀。搅拌结束后保持工作温度静止至少6h，冷却至室温后出现悬浮物，待电镀铂槽C液中的悬浮物沉淀完全后，才能保证较好的电镀铂槽液维护效果。上述S4中悬浮物的通常在一次维护后含量很少，因此形成沉淀后不会影响电镀铂槽液的使用效果。只有当悬浮物数量较多的时候才需要过滤处理，一般情况下形成沉淀后可正常使用。上述比重和pH的测定在没有特殊要求下，均在室温下测定。

[0042] 实施例

[0043] 实施例1

[0044] 以溶液体积为80L的镀铂试验槽为例，电镀铂槽液的维护方法，包括以下步骤：

[0045] S1、依据电镀铂工艺试验，确定比重标准值为1.13，pH标准值为7.28，并配制电镀铂槽液，将燃气涡轮叶片浸入电镀铂槽液内进行电镀铂处理；

[0046] S2、在电镀铂处理后，取出燃气涡轮叶片，获得电镀铂槽A液，测定电镀铂槽A液的比重为1.11，向电镀铂槽A液滴加镀铂AP补充剂，滴加镀铂AP补充剂总计300mL，搅拌均匀，静止3min，再次测定滴加镀铂AP补充剂后的电镀铂槽A液的比重为1.13，获得电镀铂槽B液；

[0047] S3、测定电镀铂槽B液的pH值为7.02，向电镀铂槽B液滴加氨水(0.91g/cm3)，滴加氨水总计800mL，搅拌均匀，静止3min，测定滴加氨水后的电镀铂槽B液的pH为7.28，获得电镀铂槽C液；

[0048] S4、将S3中的电镀铂槽C液加热到工作温度73℃，随后开启循环搅拌装置将电镀铂槽C液搅拌均匀，搅拌结束后保持工作温度静止6h，待电镀铂槽C液加中的悬浮物沉淀完全，完成电镀铂槽液的维护。

[0049] 将上述维护后获得的电镀铂槽液，将新燃气涡轮叶片浸入电镀铂槽液内，对新燃气涡轮叶片进行电镀铂处理，获得含有镀铂渗层的叶片，对叶片进行外观检查和电镜检测。

[0050] 如图1所示，维护后的电镀铂槽液进行电镀铂槽液后，涡轮叶片电镀铂层细致光亮，表面无针孔、起皮和发黑现象，电镀铂槽液维护效果满足使用要求。

[0051] 如图2所示，镀铂槽液经维护后，再进行渗铝热处理，得到了均匀致密的PtAl2涂层，PtAl2涂层孔隙率低，镀铂槽液维护效果满足使用要求。

[0052] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。