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Title:
WEAR-RESISTANT SILICON CARBIDE FOOTWEAR CLEAT AND PREPARATION METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/037535
Kind Code:
A1
Abstract:
A wear-resistant silicon carbide footwear cleat comprises a main cleat body and a nickel-plating layer adhering to the surface thereof; said surface is also provided with a silicon carbide layer, the nickel-plating layer being disposed between said silicon carbide layer and the main cleat body. The provision of a silicon carbide layer on the external surface of the nickel-plating layer provides the cleat, relative to the prior art and in light of the toughness, high hardness and wear-resistance of silicon carbide, with significantly enhanced wear-resistance and grants a longer product life to sports shoes equipped with such cleats. When in contact with the ground, the silicon carbide layer increases the friction coefficient and provides the cleat with slip-resistance that prevents user falls and enhances the safety of use of sports shoes equipped with the present cleats.

Inventors:
TANG JINXIONG (CN)
PENG QIANHONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2015/088513
Publication Date:
March 17, 2016
Filing Date:
August 31, 2015
Export Citation:
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Assignee:
DONGGUAN SHING HING METAL MFG CO LTD (CN)
International Classes:
A43C15/00; C25D3/12; C25D5/14; C25D15/00
Foreign References:
CN104223589A2014-12-24
DE29814628U11999-01-07
CN1986213A2007-06-27
DE4138941A11993-06-03
US5732484A1998-03-31
Attorney, Agent or Firm:
GUANGDONG GUANXIN LAW OFFICE (CN)
广东莞信律师事务所 (CN)
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Claims:
权利要求书

[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。

[权利要求 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 40 μ m〜60 μ m, 所述金刚砂层的厚度为 40 μ π!〜 100 μ m。

[权利要求 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 45 μ m〜55 μ m, 所述金刚砂层的厚度为 50 μ m〜80 μ m。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的金刚砂耐磨鞋钉, 其特征在于: 所述金刚砂层 中含有镍。

[权利要求 5] —种权利要求 1至 4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。

[权利要求 6] 根据权利要求 5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°C, 超声持续的时间为 10_15min。

[权利要求 7] 根据权利要求 5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。

[权利要求 8] 根据权利要求 5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。

[权利要求 9] 根据权利要求 5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 1

[权利要求 10] 根据权利要求 5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 °C。

Description:
发明名称: 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。

发明概述

技术问题

[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。

问题的解决方案

技术解决方案

[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 40 μ m〜60 μ m, 所述金刚砂层的厚度为40 μ m 〜100 μ m 。 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 45 μ m〜55 μ m, 所述金刚砂层的厚度为 50 μ n!〜 80 μ m。

[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°C, 超声持续的时间为 10 -15min 0 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-lOs。 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 10-50 μ πι。 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°C。 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 发明的有益效果

有益效果

[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。

发明实施例 本发明的实施方式

[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 50 μ πι, 金刚砂层的厚度为 70 μ πι, 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°C, 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 20 μ πι。 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 10 Og/L的铬酸, 钝化持续的时间为 40s, 钝化温度为 25°C。 [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 42 μ πι, 金刚砂层的厚度为 90 μ πι, 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°C, 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 30 μ πι。 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 15 Og/L的铬酸, 钝化持续的时间为 50s, 钝化温度为 20°C。

[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 60 μ πι, 金刚砂层的厚度为 45 μ πι, 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°C, 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 4 μ πι。 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 20 Og/L的铬酸, 钝化持续的时间为 50s, 钝化温度为 30°C。

[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 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。

[XXXX] [表 0001]

[0047] 由表 1可以看出: 通过在鞋钉主体的表面设置金刚砂层, 在同样的摩擦处理条 件下, 其失重率大大减小, 由此可见: 金刚砂层的设置可以大大提高其耐磨性 能。

[0048] 根据上述说明书的揭示和教导, 本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施 方式进行适当的变更和修改。 因此, 本发明并不局限于上面揭示和描述的具体 实施方式, 对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明 的权利要求的保护范 围内。 此外, 尽管本说明书中使用了一些特定的术语, 但这些术语只是为了方 便说明, 并不对本发明构成任何限制。