一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法。本方法按照前处理、瓷质氧化处理、去除不需要的瓷质氧化层和导电氧化处理步骤进行，前处理步骤包括化学除油—温水冲洗—化学出光—碱腐蚀四步工艺过程，并采用配制的除油溶液、出光溶液和碱腐蚀溶液分别进行处理，采用配制的瓷质氧化溶液进行瓷质氧化处理；然后去除需要导电部分表面的瓷质氧化层，最后采用配制的导电氧化溶液进行导电氧化处理。采用本发明可有效地增强北斗导航产品的“三防”能力，提高产品的可靠性，延长产品的使用寿命。在满足电性能的前提下将结构件的防水、防霉、防盐雾、抗磨损和耐高低温等性能大大提高。
【专利说明】一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法。
【背景技术】
[0002]当前的北斗导航产品，大都采用铝合金材料加工结构件，因为铝合金的强度高，重量轻，导电性能好(可形成良好的屏蔽腔)，并且导航产品的射频电路要求大面积、良好接地，所以北斗产品结构件(铝件)基本上均采用导电氧化来进行表面处理。采用导电氧化处理方式的结构件降低了电路输出噪声，同时可形成电磁屏蔽盒体，保证接收机的抗电磁干扰能力。但是采用这种处理方式的结构件表面防护膜层薄且软，很容易磨损、生锈，同时耐高低温、盐雾性能较差。由于导电氧化形成的防护膜“三防”性能较差，因此有些情况下不能满足军方的使用要求。
[0003]一般导电氧化处理(AL/CfOcd)是将铝件浸在特定的溶液中(一般为铬酸盐溶液)，在铝件表面形成的一层保护膜，这种膜能起到一定的防护作用，但是由于膜层质软很容易磨损，所以其三防性能并不是很优异，一般经过导电氧化处理的铝件在经过高低温和盐雾试验后，都会产生一些锈蚀。
[0004]虽然导电氧化表面处理并不能提供很好的防护性能，但是目前并没有一种既能使结构件具有很好电性能又具有很好三防性能的表面处理方法。因此，探索一种新的结构件表面处理方法是当前北斗导航产品需要攻克的课题。
【发明内容】
[0005]鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法。该方法将接收机板结构件采用瓷质氧化层处理，然后再将需要与电路板接触或需要电磁屏蔽的表面采用导电氧化处理，将两种表面处理方式作用在同一个零件上，虽然实现起来工艺比较复杂，存在一定难度，但是增强北斗导航产品的“三防”能力是当前北斗项目的主要任务之一，采用这种表面处理方式的北斗导航产品应该尚属首例。
[0006]本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是:一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法，其特征在于，卫星导航接收机结构件的表面处理按照前处理、瓷质氧化处理、去除不需要的瓷质氧化层和导电氧化处理的步骤进行，具体步骤如下:
步骤一.前处理
此步骤按照如下化学除油一温水冲洗一化学出光一碱腐蚀四步工艺过程进行:
(I).化学除油:用纯净水与磷酸钠、硅酸钠和十二烷基磺酸钠按比例配制除油溶液:磷酸钠浓度为50?70g/L ;硅酸钠浓度25?35g/L ;十二烷基磺酸钠浓度为8?12g/L ;将除油溶液加热到75?85°C，然后将结构件浸入到除油溶液中，保持8?12min。
[0007](2).温水冲洗:用35°C?60°C的纯净水冲洗净结构件表面的除油溶液。
[0008](3).化学出光:用纯净水和硝酸按比例配制出光溶液:硝酸浓度为200?250mL/L ;将结构件浸入到出光溶液中，待结构件表面变光亮后取出。
[0009](4).碱腐蚀:用纯净水与氢氧化钠和碳酸钠按比例配制碱腐蚀溶液:氢氧化钠浓度为20?35g/L ;碳酸钠浓度为20?30g/L ;将碱腐蚀溶液加热到50?60°C，然后将结构件浸入到碱腐蚀溶液中，保持I?2min。
[0010]步骤二.瓷质氧化处理
用纯净水与草酸钛钾、硼酸、柠檬酸和草酸按比例配制瓷质氧化溶液:草酸钛钾浓度为15?35g/L ;硼酸浓度为8?10g/L ;柠檬酸浓度为11?13g/L ;草酸浓度为2?4g/L ;将经过前处理的结构件浸入到瓷质氧化溶液中，瓷质氧化溶液温度为40?60°C，氧化时间为10?20min，氧化电压为60?80V。
[0011]步骤三.去除不需要的瓷质氧化层
用机械加工方法铣除结构件上需要导电部分表面的瓷质氧化层。
[0012]步骤四.导电氧化处理
用纯净水与磷酸、铬酸酐、氟化钠和硼酸按比例配制导电氧化溶液:磷酸浓度为20?24g/L ;铬酸酐浓度为2?4g/L ;氟化钠浓度为4?6g/L ;硼酸浓度为1.5?2.5g/L ;将已经去除部分瓷质氧化层的结构件浸入到导电氧化溶液中，导电氧化溶液的温度为室温，浸入15?60s后取出。
[0013]本发明的有益效果是:采用本发明可有效地增强北斗导航产品的“三防”能力，提高产品的可靠性，延长产品的使用寿命。在满足电性能的前提下将结构件的防水、防霉、防盐雾、抗磨损和耐高低温等性能大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明应用于卫星导航接收机的框架示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例:参照图1，图1为本发明应用于卫星导航接收机的框架示意图，其中框架上的A面和B面要求必须具有良好的导电性，A面与其它结构件良好共地并形成屏蔽腔，B面与接收机电路板接触，为电路提供大面积的共地、作为参考地、降低系统噪声。为满足本导航产品的电性能，必须使A、B两面具有导电性，其余表面不需要具有导电性。
[0016]本实施例的卫星导航接收机的框架表面处理具体步骤如下:
步骤一.前处理:此步骤按照如下化学除油一温水冲洗一化学出光一碱腐蚀四步工艺过程进行:
(0.化学除油:用纯净水与磷酸钠、硅酸钠和十二烷基磺酸钠按比例配制除油溶液:磷酸钠浓度为60g/L ;硅酸钠浓度30g/L ;十二烷基磺酸钠浓度为10g/L ;将除油溶液加热到80°C，然后将框架结构件浸入到除油溶液中，保持1min ;此步骤是清理框架结构件表面的油溃。
[0017](2).温水冲洗:用50°C的纯净水冲洗净框架结构件表面的除油溶液。
[0018](3).化学出光:用纯净水和硝酸按比例配制出光溶液:硝酸浓度为220mL/L ;将框架结构件浸入到出光溶液中，待框架结构件表面明显变光亮后取出；此步骤使框架结构件表面光亮，除去部分表面氧化层。
[0019](4).碱腐蚀:用纯净水与氢氧化钠和碳酸钠按比例配制碱腐蚀溶液:氢氧化钠浓度为25g/L ;碳酸钠浓度为25g/L ;将碱腐蚀溶液加热到55°C，然后将框架结构件浸入到碱腐蚀溶液中，保持Imin取出。此步骤全面去除框架结构件表面氧化层。
[0020]步骤二.瓷质氧化处理:用纯净水与草酸钛钾、硼酸、柠檬酸和草酸按比例配制瓷质氧化溶液:草酸钛钾浓度为25g/L ;硼酸浓度为9g/L ;柠檬酸浓度为12g/L ;草酸浓度为3g/L ;将经过前处理的框架结构件浸入到瓷质氧化溶液中，瓷质氧化溶液温度为50°C，氧化时间为15min，氧化电压为70V。此步骤使整个框架结构件的外表面形成一层类似陶瓷一样光洁的膜层，硬度很高，具有非常优异的抗磨、抗腐蚀等性能，但是瓷质氧化形成的膜层不具备导电性。
[0021]步骤三.去除不需要的瓷质氧化层:用机械加工方法铣除框架结构件上需要导电部分(图1中的A面、B面)表面的瓷质氧化层；对于结构复杂的零件需由加工中心铣去表层(二次加工)，由于二次加工的基准很难与第一次加工完全一致，容易造成形位尺寸偏差，所以一般结构复杂、需两种以上表面处理的结构件，在加工为半成品时就进行瓷质氧化处理，然后再继续加工其余结构要素，这样可降低两次加工基准偏差造成的影响。
[0022]步骤四.导电氧化处理:用纯净水与磷酸、铬酸酐、氟化钠和硼酸按比例配制导电氧化溶液:磷酸浓度为22g/L ;铬酸酐浓度为3g/L ;氟化钠浓度为5g/L ;硼酸浓度为2g/L ;将已经去除部分瓷质氧化层(图1中的A面、B面)的框架结构件浸入到导电氧化溶液中，导电氧化溶液的温度为室温，浸入40s后取出。进行化学氧化后的框架结构件，其A面和B面的表面形成了导电氧化膜，而框架结构件其它瓷质氧化膜也没有被破坏。
[0023]经检测，经过上述工艺流程处理后的框架结构件，A、B两面导电氧化膜层具有良好的导电性；其余表面为瓷质氧化膜层，具有优异的“三防”性能。本卫星导航产品由于采用上述表面处理方法，其“三防”能力大大提高，寿命也相对延长，与采用传统结构件处理方式的北斗导航产品相比具有很大的优势。
【权利要求】
1.一种卫星导航接收机结构件的表面处理方法，其特征在于，卫星导航接收机结构件的表面处理按照前处理、瓷质氧化处理、去除不需要的瓷质氧化层和导电氧化处理的步骤进行，具体步骤如下: 步骤一.前处理 此步骤按照如下化学除油一温水冲洗一化学出光一碱腐蚀四步工艺过程进行: (1).化学除油:用纯净水与磷酸钠、硅酸钠和十二烷基磺酸钠按比例配制除油溶液:磷酸钠浓度为50?70g/L ;硅酸钠浓度25?35g/L ;十二烷基磺酸钠浓度为8?12g/L ;将除油溶液加热到75?85°C，然后将结构件浸入到除油溶液中，保持8?12min ； (2).温水冲洗:用35°C?60°C的纯净水冲洗净结构件表面的除油溶液； (3).化学出光:用纯净水和硝酸按比例配制出光溶液:硝酸浓度为200?250mL/L;将结构件浸入到出光溶液中，待结构件表面变光亮后取出； (4).碱腐蚀:用纯净水与氢氧化钠和碳酸钠按比例配制碱腐蚀溶液:氢氧化钠浓度为20?35g/L ;碳酸钠浓度为20?30g/L ;将碱腐蚀溶液加热到50?60°C，然后将结构件浸入到碱腐蚀溶液中，保持1?2min ； 步骤二.瓷质氧化处理 用纯净水与草酸钛钾、硼酸、柠檬酸和草酸按比例配制瓷质氧化溶液:草酸钛钾浓度为15?35g/L ;硼酸浓度为8?10g/L ;柠檬酸浓度为11?13g/L ;草酸浓度为2?4g/L ;将经过前处理的结构件浸入到瓷质氧化溶液中，瓷质氧化溶液温度为40?60°C，氧化时间为10?20min，氧化电压为60?80V ； 步骤三.去除不需要的瓷质氧化层 用机械加工方法铣除结构件上需要导电部分表面的瓷质氧化层； 步骤四.导电氧化处理 用纯净水与磷酸、铬酸酐、氟化钠和硼酸按比例配制导电氧化溶液:磷酸浓度为20?24g/L ;铬酸酐浓度为2?4g/L ;氟化钠浓度为4?6 g/L ;硼酸浓度为1.5?2.5g/L ;将已经去除部分瓷质氧化层的结构件浸入到导电氧化溶液中，导电氧化溶液的温度为室温，浸入15?60s后取出。
【文档编号】C23C22/73GK104498932SQ201410794123
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月21日 优先权日:2014年12月21日
【发明者】刘魏成 申请人:天津七六四通信导航技术有限公司