专利名称：：一种用助镀剂改善铜铝冶金结合界面的方法
技术领域：
：本发明属于材料表面科学和物理化学的交叉
技术领域：
，涉及铜的表面处理，特别涉及到热浸镀铝过程和助镀剂的选择。
背景技术：
：铜包铝线是21世纪的新型复合材料，是在铝芯上同心地包覆铜层并使铜层界面形成冶金结合的双金属复合导线。它可以代替铜线制造传输信号电缆及输送大电流的铜汇流排。目前工业生产铜铝复合材料的工艺方法大多采用压力成型法和包覆焊法。压力成型法虽然具有产品质量好，生产效率高及环保问题少等有点，但轧制设备投资较大，生产成本高。另外，压力成型法很难生产具有复杂截面的铜铝复合材料。包覆焊法则是将包覆于铝杆表面的铜材缝隙用氩弧焊或高频焊将其焊合的方法，因而包覆焊法对汇流排的生产具有局限性。上述两种方法都不能保证100%得到铜铝冶金结合层，尤其包覆悍法更加难以得到良好的冶金结合层。为了得到良好的冶金结合层，本发明采用热浸镀法，选用1%150/oKF水溶液和1%10%KF与2%10%NH4C1的复合水溶液助镀剂。助镀剂使铜在进入铝液时具有最大的表面活性，同时防止铜铝结合之前被空气氧化，使铜制件与铝液快速润湿并反应，得到良好的冶金结合层。
发明内容本发明的目的是提供了P/o15。/。KF水溶液和1%10%KF与2%10%NH4C1的复合水溶液助镀剂，可有效改善铜铝结合界面，确保得到良好的冶金结合层。本发明的技术方案如下一、铜表面预处理铜基体表面在制作和运输过程中都会留有油污和氧化层，在其表面热浸镀铝前必须进行充分清洗。1.1碱洗处理将铜制件浸入3CTC7(TC的5%~15°/。的碱洗液25~30分钟，为了加快碱洗速度，可以采用钢刷搓洗表面或超声处理。碱洗的目的是为了除去铜制件表面的油污。1.2水洗铜制件经过除油处理以后，在清水中进行水洗。水洗是为了除去残余的碱洗液。1.3酸洗处理将水洗后的铜制件浸入5%~25%的硫酸溶液中进行酸洗除锈。酸洗的时间可根据酸洗液的温度来决定酸洗时间，在室温下浸泡310分钟。酸洗是为了除去铜制件表面的锈层以及中和残余的碱洗液。1.4水洗经除锈后的铜制件，再用清水清洗其表面以去除残留的酸液及其他盐类，以免影响热浸镀的质量。二、助镀剂的使用采用1%15%KF水溶液或者1%~10%KF与2%10%NH4C1的复合水溶液助镀剂浸泡制件，直到铜制件表层完全润湿并覆盖了一层完整的助镀剂膜。它的作用是防止铜制件在热浸镀之前被再次氧化，并在热浸镀时活化铜基体表面，以提高铝液对铜基体的润湿和拓展能力。三、烘干从助镀剂溶液取出后的制件放入干燥炉中进行干燥13个小时，干燥温度为110°C140°C。烘干的目的是除去助镀剂中的水及结晶水，防止铜制件进入热浸镀铝过程发生再次氧化。四、热浸镀铝将充分干燥的铜制件放入67(TC73(TC的铝液中，并通过移动制件使铜铝界面产生的气体和杂质上浮，铝液充分润湿铜件，以形成良好的铜铝结合界面；另外，通过移动铜制件得到均匀稳定的铝液温度场，保证铜表层的温度均匀，从而得到镀层覆盖均匀的制件。浸镀2秒30秒后，然后取出制件进行冷却。五、成品性能检测镀铝后先进行宏观分析，然后对冶金结合层做显微分析。宏观分析是观察表面是否存在漏镀、色泽等，而显微分析则是分析观察结合层的厚度、耐蚀性等。本发明的效果和益处是，采用助镀剂后可以有效地防止铜制件被空气氧化，而且能有效提高铜表面的活性，使铜铝快速润湿并反应，得到良好的冶金结合层。该助镀剂的使用大大提高了铜铝复合层的质量和成品率，可广泛应用于铜铝复合线材和汇流排的工业生产。具体实施例方式以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施例。一、铜的表面预处理l.l碱洗处理将铜制件放入以下配方的6(TC碱洗液中浸泡30分钟，同时用钢刷搓洗表层去除油污。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>1.2水洗将碱洗过后的制件浸入清水中进行水洗。1.3酸洗处理将制件浸入15%稀硫酸中浸泡34分钟，尽可能的去除残留碱液。1.4水洗酸洗过后将铜制件用适量的清水进行漂洗，去除残留多余的酸，以免影响后续的助镀。二、助镀剂的使用将铜制件浸入浓度为4%、温度为4(TC的KF水溶液中，时间为35分钟。、T将从助镀液取出的铜制件放入烘干炉内干燥，温度控制在12(TC14(TC，持续2个小时。四、热浸镀铝将干燥彻底的铜制件浸入68(TC的铝液3秒，并保持铜制件在铝液中的移动，3秒后将制件取出待分析。五、成品性能检测5.1目视检验热浸铝覆盖层的连续性，色泽均按GB/T6462-2005标准进行检验，均达到要求。5.2微观检测热浸铝层的涂覆层厚度、强度、耐腐蚀性按GB/T6462-2005进行检测，均达到国家标准要求，特别是厚度达到理想的30100，。权利要求1.一种用助镀剂改善铜铝冶金结合界面的方法，其特征是铜制件经过表面预处理，经助镀覆盖一层助镀剂并且干燥之后，浸入到670℃～730℃的铝液中进行热浸镀铝。2.根据权利要求1所述的一种用助镀剂改善铜铝冶金结合界面的方法，其特征包括采用的助镀剂为1%15%KF水溶液或者1%10%KF和2%10%NH4C1复合水溶液。3.根据权利要求1所述的一种用助镀剂改善铜铝冶金结合界面的方法，其特征还包括在助镀之后，铜制件热浸镀之前必须彻底干燥。全文摘要本发明属于材料表面科学和物理化学的交叉
技术领域：
。涉及铜表面预处理，特别涉及到热浸镀铝的工艺过程和助镀剂的选择。其特征是加助镀剂前铜制件要经过碱洗—水洗—酸洗—水洗，然后浸入配置好的助镀剂水溶液中，取出挂好助镀剂的铜件烘干其水分和结晶水；选择1％～15％的KF水溶液作为助镀剂溶液；或者选择1％～10％的KF和2％～10％NH<sub>4</sub>Cl的复合水溶液作为助镀剂溶液。本发明的效果和益处是采用助镀剂后可以有效地防止铜制件在浸镀前被空气氧化，而且能有效提高铜表面的活性，使铝熔液快速润湿铜表面并与其反应，确保得到良好的冶金结合层。该助镀剂可广泛应用于铜铝复合线材和汇流排的工业生产。文档编号C23C2/02GK101104918SQ20071001243公开日2008年1月16日申请日期2007年8月7日优先权日2007年8月7日发明者珍余,刘德厚,刘立东,刘顺华,段玉平申请人:大连理工大学;大连奥邦新材料发展有限公司